TWI414863B - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI414863B
TWI414863B TW099101627A TW99101627A TWI414863B TW I414863 B TWI414863 B TW I414863B TW 099101627 A TW099101627 A TW 099101627A TW 99101627 A TW99101627 A TW 99101627A TW I414863 B TWI414863 B TW I414863B
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Shunichi Suwa
Yuichi Inoue
Ryo Ogawa
Tsuyoshi Kamada
Masashi Miyakawa
Tadaaki Isozaki
Masahiko Nakamura
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Sony Corp
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Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明係關於具備在對向面具有配向膜之一對基板之間封閉液晶層之液晶顯示元件的液晶顯示裝置及液晶顯示裝置的製造方法。
近年，液晶電視受像機或筆記型個人電腦、汽車導航裝置等之顯示監視器已大多使用液晶顯示器(LCD;Liquid Crystal Display)。此液晶顯示器係藉由被挾於基板間之液晶層中所含有之液晶分子之分子排列(配向)而分類成各種的顯示模式(方式)。顯示模式例如有未施加電壓的狀態下，液晶分子產生扭轉排列之TN(Twisted Nematic；扭轉向列)型頗為人知。TN型係液晶分子具有正之介電常數異向性、即液晶分子之長軸方向的介電常數大於短軸方向的性質。因此，液晶分子在對於基板面為平行的面內，使液晶分子之配向方位依序旋轉，成為與基板面垂直的方向整齊排列的構造。
此外，對於未施加電壓的狀態下，液晶分子對於基板面垂直配向的VA(Vertical Alignment)型之注意越來越高。VA型係液晶分子具有負之介電常數異向性，即液晶分子之長軸方向之介電常數小於短軸方向的性質，相較於TN型，較能實現廣視角。
這種VA型的液晶顯示器，當被外加電壓時，對基板垂直方向排列的液晶分子因負之介電常數異向性，而倒向對基板平行方向的方式響應，成為使光透過的構成。但是對基板垂直方向排列之液晶分子的傾倒方向為任意，藉由外加電壓，液晶分子之排列錯亂，因此，成為對於電壓之應答特性惡化的主要原因。
因此為了提高應答特性時，而檢討控制液晶分子對於電壓應答倒向的技術。具體而言，使用藉由紫外光之直線偏光的光或對基板面由斜方向照射紫外光所形成的配向膜，賦予液晶分子預傾的技術(光配向膜技術)等。光配向膜技術例如有對於由含有查酮結構之聚合物所構成的膜，照射紫外光之直線偏光的光或對於基板面由斜方向照射紫外光，查酮結構中之雙鍵部分產生交聯形成配向膜的技術已為人知(參照專利文獻1~專利文獻3)。此外，使用乙烯基肉桂酸鹽衍生物高分子與聚醯亞胺之混合物形成配向膜的技術(參照專利文獻4)。對於含有聚醯亞胺的膜照射波長254nm之直線偏光的光，使聚醯亞胺之一部份分解，形成配向膜的技術(參照專利文獻5)等也為人知。此外，光配向膜技術之周邊技術，例如有在照射直線偏光之光或斜光之偶氮苯衍生物等之含有二色性光反應性構成單位的聚合物所構成之膜上，形成由液晶性高分子化合物所構成之膜，作為液晶性配向膜的技術(參照專利文獻6)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開平10-087859號公報
[專利文獻2]特開平10-252646號公報
[專利文獻3]特開2002-082336號公報
[專利文獻4]特開平10-232400號公報
[專利文獻5]特開平10-073821號公報
[專利文獻6]特開平11-326638號公報
 [發明概要]
但是以往使用對液晶分子賦予預傾之技術的液晶顯示元件，不僅要得到充分的響應特性，而且也要求進一步提昇。此外，上述光配向膜技術在形成配向膜時，需要照射直線偏光之光的裝置或對於基板面由斜方向進行光照射的裝置等大型光照射裝置的問題。為了實現更廣視角時，為了製造像素內設置複數之子像素(sub-pixel)，具有液晶分子之配向經分割後之多象限的液晶顯示器時，需要更大型的裝置，而且有製造步驟複雜的問題。具體而言，具有多象限的液晶顯示器，在每一個子像素，使預傾不同的方式形成配向膜。因此，具有多象限(multi-domain)之液晶顯示器製造時，使用上述光配向膜技術時，每一子像素進行光照射，因此每一子像素需要光罩圖型，使得光照射裝置更大型化。
本發明有鑒於此問題點而完成者，本發明之第1目的係提供一種具備可提高應答特性之液晶顯示元件的液晶顯示裝置。本發明之第2目的係提供不必使用大型裝置，可容易提高應答特性之液晶顯示裝置的製造方法。
為了達成上述第1目的之本發明之第1態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物之側鏈經交聯的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。此外，為了達成上述第1目的之第1態樣的液晶顯示元件係由本發明之第1態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。此處『交聯性官能基』係指可形成交聯結構(架橋結構)的基。
為了達成上述第1目的之本發明之第2態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構
之高分子化合物的側鏈經交聯的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。
為了達成上述第1目的之第2態樣的液晶顯示元件係由本發明之第2態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
為了達成上述第1目的之本發明之第3態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物的側鏈經交聯的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。
為了達成上述第1目的之第3態樣的液晶顯示元件係由本發明之第3態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
其中A及B係相同或相異之3價以上之有機基。
為了達成上述第1目的之本發明之第4態樣之液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之側鏈經交聯的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。為了達成上述第1目的之第4態樣的液晶顯示元件係由本發明之第4態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係相同或相異之2價有機基，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係0或1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
為了達成上述第1目的之本發明之第5態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。為了達成上述第1目的之第5態樣的液晶顯示元件係由本發明之第5態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。其中『感光性官能基』係指可吸收能量線的基。
為了達成上述第1目的之本發明之第6態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。為了達成上述第1目的之第6態樣的液晶顯示元件係由本發明之第6態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
為了達成上述第1目的之本發明之第7態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之上述式(21)表示之結構的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，化合物(配向處理後.化合物)係對液晶分子賦予預傾。為了達成上述第1目的之第7態樣的液晶顯示元件係由本發明之第7態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
為了達成上述第1目的之本發明之第8態樣的液晶顯示裝置係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有具有上述式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物的化合物(方便上稱為『配向處理後‧化合物』)，化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子賦予預傾。為了達成上述第1目的之第8態樣的液晶顯示元件係由本發明之第8態樣之液晶顯示裝置的液晶顯示元件所構成。
為了達成上述第2目的之本發明之第1態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第2態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第3態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之上述式(21)表示的結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第4態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第5態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)變形，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第6態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第7態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第8態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物(配向處理前‧化合物)變形，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第9態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟。在此能量線例如有紫外線、X射線、電子線。後述之本發明之第10態樣~第12態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)也同樣。
為了達成上述第2目的之本發明之第10態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第11態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之上述式(21)表示的結構之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟。
為了達成上述第2目的之本發明之第12態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件的製造方法)係係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有上述式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物(方便上稱為『配向處理前‧化合物』)所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，在第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟。
本發明之第1態樣~第4態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)中，一對配向膜可為具有相同之組成的構成。此外，含有上述較佳之構成之本發明之第1態樣~第12態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，第2配向膜可為構成第1配向膜之高分子化合物(配向處理前‧化合物)所構成的構成。但是本發明之第1態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、本發明之第1態樣~第12態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中所限定之高分子化合物(配向處理前‧化合物)所構成時，一對配向膜可具有不同組成的構成，第2配向膜也可為與構成第1配向膜之高分子化合物(配向處理前‧化合物)不同之高分子化合物(配向處理前‧化合物)所構成的構成。
含有上述較佳構成之本發明之第1態樣~第3態樣、本發明之第5態樣~第7態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、第1態樣~第3態樣、本發明之第5態樣~第7態樣、本發明之第9態樣~第11態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，主鏈可為在重複單位中含有醯亞胺鍵的構成。
此外，含有以上說明之較佳的構成之本發明之第1態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)中，一對配向膜中之一方的膜密度可為1.30g/cm3 以下的形態，或含有以上說明之較佳構成之本發明之第1態樣~第12態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，第1配向膜之膜密度可為1.30g/cm3 以下的形態。
含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第1態樣~第8態樣的液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、本發明之第1態樣~第12態樣的液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，配向處理後‧化合物可為含有使液晶分子相對於一對基板排列成所定方向之結構的形態。
含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第1態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、本發明之第1態樣~第12態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，一對基板係具有像素電極之基板及具有對向電極之基板所構成，液晶分子可為具有負之介電常數異向性的構成。
含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第1態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、本發明之第1態樣~第12態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)中，可為一對基板中至少一方係在液晶層側設置具有狹縫之電極或突起(一對配向膜)的構成。
含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第1態樣~第4態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)可為對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，照射紫外線使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈交聯的構成。此外，含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)可為對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，照射紫外線使高分子化合物(配向處理前‧化合物)之側鏈變形的構成。含有以上說明之較佳構成、形態之本發明之第9態樣~第12態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)可為對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，對高分子化合物照射紫外線的構成。此等情形時，將液晶分子相對於一對基板之至少一方之基板的表面，產生斜方向排列，對於液晶層外加電場，同時照射紫外線較佳，一對基板係由具有像素電極的基板、及具有對向電極之基板所構成，由具有像素電極之基板側照射紫外線更佳。一般，具有對向電極之基板側形成有彩色濾光片，藉由此彩色濾光片吸收紫外線，配向膜材料之交聯性官能基的反應可能不易發生，因此，如上述，由未形成彩色濾光片之具有像素電極之基板側照射紫外線更佳。具有像素電極之基板側形成彩色濾光片時，由具有對向電極之基板側照射紫外線較佳。此外，基本上，被賦予預傾時之液晶分子之方位角(偏角)係藉由電場之方向來控制，而極角(天頂角)係藉由電場之強度來控制。
[發明效果]
本發明之第1態樣~第4態樣的液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)係一對配向膜中之至少一方具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有立體蓬鬆之特定的骨架，且側鏈經交聯後的化合物(配向處理後‧化合物)對於液晶分子賦予預傾。藉此，配向膜所含有之交聯的化合物相較於不含有本發明之第1態樣~第4態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)所特定之高分子化合物之側鏈經交聯後的化合物(配向處理後‧化合物)時，可提高應答速度。
本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)係一對配向膜中之至少一方具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有立體蓬鬆之特定的骨架，且高分子化合物經變形所成的化合物(配向處理後‧化合物)對於液晶分子賦予預傾。藉此，配向膜所含的化合物相較於不含有本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)所特定之高分子化合物經變形所成的化合物(配向處理後‧化合物)時，可提高應答速度。
本發明之第1態樣~第4態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)係在形成具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有特定高分子化合物(配向處理前‧化合物)的第1配向膜後，於第1配向膜及第2配向膜之間封閉液晶層。液晶層中之液晶分子係藉由第1配向膜及第2配向膜，對於雙方的配向膜表面排列成所定的方向(例如水平方向、垂直方向或斜方向)的狀態。其次，藉由使交聯性官能基反應，使高分子化合物交聯。藉此，可對於側鏈經交聯後的化合物(配向處理後‧化合物)附近的液晶分子賦予預傾。即，液晶分子在排列的狀態使高分子化合物(配向處理前‧化合物)交聯，在封閉液晶層之前，對於配向膜即使不照射直線偏光之光或斜方向的光，也可賦予液晶分子預傾，因此，可提昇應答速度。而且，側鏈經交聯後的化合物(配向處理後‧化合物)之主鏈中含有立體蓬鬆的骨架，因此，相較於不含有此種骨架時，更能提昇應答速度。
本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)係在形成具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有特定高分子化合物(配向處理前‧化合物)的第1配向膜後，於第1配向膜及第2配向膜之間封閉液晶層。液晶層中之液晶分子係藉由第1配向膜及第2配向膜，對於雙方的配向膜表面排列成所定的方向(例如水平方向、垂直方向或斜方向)的狀態。其次，藉由使高分子化合物變形。藉此，可對於高分子化合物產生變形所成之化合物(配向處理後‧化合物)附近的液晶分子賦予預傾。即，液晶分子在排列的狀態使高分子化合物(配向處理前‧化合物)變形，在封閉液晶層之前，對於配向膜即使不照射直線偏光之光或斜方向的光，也可賦予液晶分子預傾，因此，可容易提昇應答速度。而且，高分子化合物經變形所成的化合物(配向處理後‧化合物)之主鏈中含有立體蓬鬆的骨架，因此，相較於不含有此種骨架時，更能提昇應答速度。
本發明之第9態樣~第12態樣之液晶顯示裝置之製造方法(或液晶顯示元件之製造方法)係在形成具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有特定高分子化合物(配向處理前‧化合物)的第1配向膜後，於第1配向膜及第2配向膜之間封閉液晶層。液晶層中之液晶分子係藉由第1配向膜及第2配向膜，對於雙方的配向膜表面排列成所定的方向(例如水平方向、垂直方向或斜方向)的狀態。其次，藉由對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線。藉此，可對於側鏈經交聯或變形後的化合物(配向處理後‧化合物)附近的液晶分子賦予預傾。即，液晶分子在排列的狀態，對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，在封閉液晶層之前，對於配向膜即使不照射直線偏光之光或斜方向的光，也可賦予液晶分子預傾，因此，可容易提昇應答速度。而且，化合物(配向處理後‧化合物)之主鏈中含有立體蓬鬆的骨架，因此，相較於不含有此種骨架時，更能提昇應答速度。
[實施發明之形態]
以下參照圖面，依據發明之實施形態、實施例說明本發明，但是本發明不限於發明之實施形態、實施例者，發明之實施形態、實施例中之各種數值及材料為例示。此外依據以下順序說明。
1.[本發明之液晶顯示裝置之共通構成、構造之說明]
2.[依據發明之實施形態說明本發明之液晶顯示裝置及其製造方法]
3.[依據實施例說明本發明之液晶顯示裝置及其製造方法、其他]
[關於本發明之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之共通構成、構造之說明]
本發明之第1態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)之模式的一部份剖面圖如圖1所示。此液晶顯示裝置係具有複數之像素10(10A，10B，10C‧‧‧)。此液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係在TFT(Thin Film Transistor；薄膜電晶體)基板20與CF(Color Filter；彩色濾光片)基板30之間，介於配向膜22，32設置含有液晶分子41的液晶層40。此液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係所謂的透過型，顯示模式為垂直配向(VA)模式。圖1係表示未外加驅動電壓之非驅動狀態。
TFT基板20係在玻璃基板20A之與CF基板30對向之側的表面例如以矩陣狀配置複數之像素電極20B。此外，設置具備分別驅動複數之像素電極20B之閘極‧源極‧漏極等的TFT切換元件或連接此等TFT切換元件之閘極線及源極線等(無圖示)。像素電極20B係在玻璃基板20A上，被設置於藉由像素分離部50以電分離之各像素上，且以例如ITO(銦錫氧化物)等具有透明性的材料所構成。像素電極20B係在各像素內，設置具有例如長條狀或V字狀之圖型的狹縫部21(未形成電極的部分)。藉此被外加驅動電壓時，相對於液晶分子41之長軸方向，被賦予斜的電場，像素內形成配向方向不同的區域(配向分割)，而提高視角特性。即，狹縫部21係為了確保良好的顯示特性，而控制液晶層40中之液晶分子41全體之配向的配向控制部，藉由此狹縫部21控制驅動電壓印加時之液晶分子41之配向方向。如上述，基本上，被賦予預傾時之液晶分子的方位角係藉由電場方向控制，電場方向係由配向控制部來決定。
CF基板30中，玻璃基板30A之與TFT基板20的對向面，於有效顯示區域之幾乎全面配置例如由紅(R)、綠(G)、藍(B)之長條狀過濾器所構成的彩色濾光片(無圖示)及對向電極30B。對向電極30B係與像素電極20B同樣，例如由ITO等具有透明性的材料所構成。
配向膜22係以覆蓋像素電極20B及狹縫部21的方式，設置於TFT基板20之液晶層40側的表面。配向膜32係以覆蓋對向電極30B的方式，設置於CF基板30之液晶層40側的表面。配向膜22，32係控制液晶分子41之配向者，使液晶分子41相對於基板面成垂直方向配向，同時具有賦予基板附近之液晶分子41(41A，41B)預傾的功能。如圖1所示之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)在CF基板30側未設置狹縫部。
圖8係表示圖1所示之液晶顯示裝置的電路構成。
如圖8所示，液晶顯示裝置係含有被設置於顯示區域60內具有複數之像素10的液晶顯示元件所構成。此液晶顯示裝置係在顯示區域60之周圍設置源極驅動器61與閘極驅動器62、控制源極驅動器61及閘極驅動器62之時序控制器(Timing Controller)63及供給源極驅動器61及閘極驅動器62電力的電源電路64。
顯示區域60係顯示影像的區域，藉由複數之像素10被排列成矩陣狀，構成可顯示影像的區域。圖8除了顯示包含複數之像素10的顯示區域60外，另外放大顯示與4個像素10對應的區域。
顯示區域60係在行方向排列著複數之源極線71，同時於列方向排列著複數之閘極線72，而源極線71及閘極線72互相交差的位置分別配置像素10。各像素10係與像素電極20B及液晶層40一同含有電晶體121及電容器122所構成。各電晶體121係源極電極連接源極線71，而閘電極連接閘極線72，汲電極連接電容器122及像素電極20B。各源極線71連接源極驅動器61，由源極驅動器61供給圖像信號。各閘極線72連接閘極驅動器62，由閘極驅動器62依序供給掃描信號。
源極驅動器61及閘極驅動器62係由複數之像素10中選擇特定的像素10。
時序控制器63係例如將圖像信號(例如與紅、綠、藍對應之RGB之各影像信號)與控制源極驅動器61之動作用的源極驅動器控制信號輸出至源極驅動器61。此外，時序控制器63係例如將控制閘極驅動器62之動作用的閘極驅動器控制信號輸出至閘極驅動器62。源極驅動器控制信號例如有水平同步信號、起動脈衝(start pulse)信號或源極驅動器用之時鐘信號等。閘極驅動器控制信號例如有垂直同步信號或閘極驅動器用之時鐘信號等。
此液晶顯示裝置係依以下要領，藉由在像素電極20B與對向電極30B之間外加驅動電壓，可顯示影像。具體而言，源極驅動器61藉由來自時序控制器63之源極驅動器控制信號之輸入，同樣的，依據來自同樣時序控制器63輸入的圖像信號，將個別的圖像信號供給所定的源極線71。同時，閘極驅動器62藉由來自時序控制器63之閘極驅動器控制信號之輸入，以所定的時序，依序將掃描信號供給閘極線72，藉此選擇位於被供給圖像信號之源極線71與被供給掃描信號之閘極線72之交差點的像素10，而將驅動電壓外加於像素10。
以下依據發明之實施形態(簡稱『實施形態』)及實施例說明本發明。
[實施形態1]
實施形態1係有關本發明之第1態樣~第4態樣之VA型的液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)及本發明之第1態樣~第4態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)的製造方法、第9態樣~第12態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)的製造方法。以下之實施形態1中之種種的說明、或後述之實施形態2~實施形態4中之種種說明係除了側鏈為感光性官能基之相異點外，可適用於本發明之第5態樣~第8態樣之VA型的液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)、及本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(或液晶顯示元件)的製造方法。
實施形態1中，配向膜22，32係含有側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)之1種或2種以上所構成。液晶分子係藉由經交聯的化合物被賦予預傾。其中配向處理後‧化合物係在含有具有主鏈及側鏈之高分子化合物(配向處理前‧化合物)之1種或2種以上的狀態，形成配向膜22，32後，設置液晶層40，接著，藉由使側鏈交聯，或對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線，更具體而言，藉由外加電場或磁場，同時使側鏈所含有之交聯性官能基反應或外加電場或磁場，同時對高分子化合物(配向處理前‧化合物)照射能量線所生成的。配向處理後‧化合物係含有使液晶分子相對於一對基板(具體而言為TFT基板20及CF基板30)，以所定方向(具體而言為斜方向)排列的結構。如此，使高分子化合物交聯或對高分子化合物照射能量線，在配向膜22，32中含有配向處理後‧化合物，可對於配向膜22，32附近之液晶分子41賦予預傾，因此應答速度變快，提高顯示特性。
配向處理前‧化合物較佳為含有耐熱性較高的結構作為主鏈。藉此，液晶顯示裝置(液晶顯示元件)即使暴露於高溫環境下，配向膜22，32中之配向處理後‧化合物也可維持對於液晶分子41之配向控制能，因此應答特性與對比等之顯示特性維持良好，可確保可靠性。其中，主鏈係在重複單位中含有醯亞胺鍵者較佳。主鏈中含有醯亞胺鍵之配向處理前‧化合物，例如有含有式(41)表示之聚醯亞胺結構的高分子化合物。含有式(41)所示之聚醯亞胺結構的高分子化合物可為式(41)所示之聚醯亞胺結構中之1種所構成，或可含有複數種以無規連結，或式(41)所示之結構外，可含有其他的結構。
其中R1係4價有機基，R2係2價有機基，n1係1以上的整數。
式(41)中之R1及R2只要是含碳所構成之4價或2價基時，任意皆可，R1及R2中之任一含有作為側鏈之交聯性官能基較佳。因為配向處理後‧化合物可容易得到充分的配向控制能的緣故。
配向處理前‧化合物中，側鏈係複數鍵結於主鏈，複數之側鏈中之至少1個含有交聯性官能基即可。換言之，配向處理前‧化合物除了具有交聯性的側鏈外，可含有未顯示交聯性的側鏈。含有交聯性官能基之側鏈可為1種或複數種。交聯性官能基係在形成液晶層40後，可交聯反應的官能基時，任意皆可，可為藉由光反應形成交聯結構的基，或藉由熱反應形成交聯結構的基，其中較佳為藉由光反應形成交聯結構之光反應性的交聯性官能基(具有感光性的感光基)。因為可使液晶分子41之配向容易控制在所定的方向，容易製造應答特性提高，同時具有良好顯示特性的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)的緣故。
光反應性之交聯性官能基(具有感光性的感光基，例如有光二聚化感光基)例如含有查酮、肉桂酸鹽、肉桂醯基、香豆素、馬來醯亞胺、二苯甲酮、降崁烯、米糠醇及幾丁聚糖中之任一種結構的基。其中含有查酮、肉桂酸鹽或肉桂醯基之結構的基，例如有式(51)表示之基。具有含有式(51)所示之基之側鏈的配向處理前‧化合物進行交聯時，可形成例如式(52)所示的結構。換言之，由含有式(51)所示之基的高分子化合物所生成的配向處理後‧化合物係含有具有環丁烷骨架之式(52)所示的結構。此外，例如馬來醯亞胺等之光反應性的交聯性官能基有時不僅顯示光二聚化反應，有時也顯示聚合反應。因此，『交聯性官能基』包括顯示光二聚化反應的交聯性官能基及顯示聚合反應的交聯性官能基。換言之，本發明中，『交聯』的概念係包含光二聚化反應及聚合反應。
其中，R3係含有芳香族環的2價基，R4係含有1或2以上之環結構的1價基，R5係氫原子、或烷基或其衍生物。
式(51)中之R3只要為含有苯環等之芳香族環的2價基時，任意皆可，除芳香族環外，也可含有羰基、醚鍵、酯鍵或烴基。式(51)中之R4只要為含有1或2以上之環結構之1價基時，任意皆可，除環結構外，可含有羰基、醚鍵、酯鍵或烴基或鹵原子等。R4所具有的環結構只要是含有構成骨架之元素為碳的環時，任意皆可，該環結構例如有芳香族環、雜環或脂肪族環、或彼等之連結或經縮合的環結構等。式(51)中之R5只要是氫原子或烷基或其衍生物時，任意皆可。其中「衍生物」係指烷基所具有之氫原子之一部份或全部被鹵原子等之取代基取代的基。作為R5被導入之烷基的碳數可為任意。R5較佳為氫原子或甲基。因為可得到良好的交聯反應性。
式(52)中之R3彼此可相同或相異。式(51)中之R4彼此及R5彼此也同樣。式(52)中之R3、R4及R5例如有與上述式(51)中之R3、R4及R5同樣者。
式(51)所示之基，例如有式(51-1)~式(51-27)表示之基。但是只要是具有式(51)所示之結構的基時，不限於式(51-1)~式(51-27)所示之基。
配向處理前‧化合物較佳為含有使液晶分子41相對於基板面，以垂直方向配向用的結構(以下稱為『垂直配向誘發結構部』)。因為配向膜22，32即使不含有與配向處理後‧化合物不同具有垂直配向誘發結構部的化合物(所謂通常的垂直配向劑)，也可對液晶分子41整體進行配向控制。而且相較於另外含有具有垂直配向誘發結構部之化合物的情形，容易形成可更均勻發揮對液晶層40之配向控制功能的配向膜22，32。垂直配向誘發結構部係在配向處理前‧化合物中，可包含於主鏈中，或包含於側鏈中，或包含於雙方中。此外，配向處理前.化合物含有上述式(41)所示之聚醯亞胺結構時，較佳為包含含有作為R2之垂直配向誘發結構部的結構(重複單位)與含有作為R2之交聯性官能基的結構(重複單位)之2種結構。因為容易取得。垂直配向誘發結構部係包含於配向處理前‧化合物也包含於配向處理後.化合物中。
垂直配向誘發結構部例如有碳數10以上之烷基、碳數10以上之鹵化烷基、碳數10以上之烷氧基、碳數10以上之鹵化烷氧基或含有環結構的有機基等。具體而言，含有垂直配向誘發結構部的結構例如有式(61-1)~式(61-6)表示之結構等。
其中，Y1係碳數10以上之烷基、碳數10以上之烷氧基或含有環結構的1價有機基。Y2~Y15係氫原子、碳數10以上之烷基、碳數10以上之烷氧基或含有環結構之1價有機基，Y2及Y3中之至少一方、Y4~Y6中之至少1個、Y7及Y8中之至少一方、Y9~Y12中之至少1個、及Y13~Y15中之至少1個係碳數10以上之烷基、碳數10以上之烷氧基或含有環結構的1價有機基。但是Y11及Y12結合可形成環結構。
作為垂直配向誘發結構部之含有環結構的1價有機基，例如有式(71-1)~式(71-23)表示之基等。作為垂直配向誘發結構部之含有環結構的2價有機基，例如有式(72-1)~式(72-7)表示之基等。
其中a1~a3係0以上、21以下的整數。
其中a1係0以上、21以下的整數。
垂直配向誘發結構部只要是含有使液晶分子41相對於基板面，產生垂直方向排列之功能的結構時，不限於上述的基。
配向處理後‧化合物可含有未反應之交聯性官能基，但是驅動中進行反應時，可能會擾亂液晶分子41之配向，因此未反應之交聯性官能基較少較佳。配向處理後‧化合物是否含有未反應之交聯性官能基，例如可將液晶顯示裝置解體，以透過型或反射型之FT-IR(複里葉變換紅外分光光度計)分析配向膜22，32進行確認。具體而言，首先，將液晶顯示裝置解體，使用有機溶劑等洗淨配向膜22，32的表面。然後，藉由FT-IR分析配向膜22，32，例如形成式(51)所示之交聯結構的雙鍵殘留於配向膜22，32中時，可得到來自雙鍵之吸收光譜而得到確認。
配向膜22，32除了上述的配向處理後‧化合物外，可含有其他垂直配向劑。其他的垂直配向劑例如有具有垂直配向誘發結構部的聚醯亞胺或具有垂直配向誘發結構部的聚矽氧烷等。
液晶層40係含有具有負之介電常數異向性的液晶分子41。液晶分子41係例如以互相直交之長軸及短軸分別為中心軸，形成旋轉對稱的形狀，具有負的介電常數異向性。
液晶分子41可分類為在與配向膜22之界面附近，被配向膜22所保持的液晶分子41A、在與配向膜32之界面附近，被配向膜32所保持之液晶分子41B及彼等以外的液晶分子41C。液晶分子41C係位於液晶層40之厚度方向之中間區域，驅動電壓為off的狀態下，液晶分子41C之長軸方向(指向向量(Director))相對於玻璃基板20A、30A幾乎垂直排列。其中，驅動電壓為on時，液晶分子41C之指向向量相對於玻璃基板20A、30A成平行傾斜配向。這種舉動係對於液晶分子41C而言，係因具有長軸方向之介電常數小於短軸方向之特性所造成的。液晶分子41A，41B也具有同樣的特性，因此配合驅動電壓之on‧off的狀態變化，基本上，顯示與液晶分子41C相同的舉動。但是驅動電壓為off的狀態下，液晶分子41A係藉由配向膜22被賦予預傾θ1，其指向向量為由玻璃基板20A，30A之法線方向傾斜的姿態。同樣的，液晶分子41B係藉由配向膜32被賦予預傾θ2，其指向向量為由玻璃基板20A、30A之法線方向傾斜的姿態。其中，「被保持」係表示配向膜22、32與液晶分子41A、41C未固定，而控制液晶分子41的配向。此外，「預傾θ(θ1，θ2)」係指如圖2所示，與玻璃基板20A、30A之表面垂直的方向(法線方向)為Z時，驅動電壓為off的狀態下，對於Z方向之液晶分子41(41A、41B)之指向向量D的傾斜角度。
液晶層40中，預傾θ1，θ2之雙方具有大於0°的值。此液晶層40中，預傾θ1、θ2可為相同角度(θ1=θ2)，或不同的角度(θ1≠θ2)，但是其中預傾θ1、θ2係不同角度較佳。藉此，相較於預傾θ1，θ2之雙方為0°的情形，可提高對於外加驅動電壓之應答速度，同時，可得到與預傾θ1，θ2之雙方為0°的情形幾乎同等的對比。因此，提高應答特性，且可降低黒顯示時之光之透過量，可提高對比。使預傾θ1、θ2為不同角度時，預傾θ1、θ2中之較大的預傾θ更佳為1°以上、4°以下。藉由使較大的預傾θ在上述範圍內，特別是可得到較高的效果。
其次，對於上述液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之製造方法，參照圖3所示之流程圖，及圖4所示說明配向膜22，32中之狀態的模式圖及圖5、圖6及圖7之(A)所示之液晶顯示裝置等之模式的一部份剖面圖來說明。圖5、圖6及圖7之(A)係因簡略化，僅表示一像素份。
最初，於TFT基板20之表面形成配向膜22，同時在CF基板30之表面形成配向膜32(步驟S101)。
具體而言，首先，將具有所定之狹縫部21的像素電極20B以例如矩陣狀設置於玻璃基板20A之表面，製作TFT基板20。此外，形成彩色濾光片之玻璃基板30A的彩色濾光片上設置對向電極30B，製作CF基板30。
另外，例如藉由混合配向處理前‧化合物或作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物、溶劑及必要時之垂直配向劑，調製液狀配向膜材料。
作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物，例如具有交聯性官能基作為側鏈之高分子化合物含有式(41)所示之聚醯亞胺結構時，例如有具有交聯性官能基的聚醯胺酸。作為高分子化合物前驅物之聚醯胺酸，例如使二胺化合物與四羧酸二酐反應來合成。此處使用之二胺化合物及四羧酸二酐中至少一方具有交聯性官能基。二胺化合物例如式(A-1)~式(A-16)表示之具有交聯性官能基的化合物，四羧酸二酐例如式(a-1)~式(a-10)表示之具有交聯性官能基的化合物。此外，配向處理前‧化合物含有垂直配向誘發結構部的方式，以合成作為高分子化合物前驅物之聚醯胺酸時，除上述具有交聯性官能基的化合物外，二胺化合物可使用式(B-1)~式(B-36)表示之具有垂直配向誘發結構部的化合物及四羧酸二酐可使用式(b-1)~式(b-3)表示之具有垂直配向誘發結構部的化合物。此外，配向處理前‧化合物含有式(51)之R2為含有垂直配向誘發結構部的結構與式(51)之R2為含有交聯性官能基之結構的2種結構，以合成作為高分子化合物前驅物之聚醯胺酸時，例如下述選擇二胺化合物及四羧酸二酐。即，使用式(A-1)~式(A-16)所示之具有交聯性官能基之化合物中之至少一種、式(B-1)~式(B-36)所示之具有垂直配向誘發結構部之化合物中之至少一種及式(C-1)~式(C-23)表示之四羧酸二酐中之至少一種。
其中X1~X4係單鍵或2價有機基。
X5~X7係單鍵或2價有機基。
a4~a6係0以上、21以下之整數。
a4係0以上、21以下之整數。
a4係0以上、21以下之整數。
配向膜材料中之配向處理前.化合物或作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物的含量，較佳為1重量%以上、30重量%以下，更佳為3重量%以上、10重量%以下。配向膜材料中必要時，可混合光聚合引發劑等。
將調製後的配向膜材料塗佈或印刷於各TFT基板20及CF基板30，以覆蓋像素電極20B及狹縫部21及對向電極30B後，進行加熱處理。加熱處理之溫度較佳為80℃以上，更佳為150℃以上、200℃以下。此外，加熱處理可以階段式改變加熱溫度。藉此被塗佈或印刷之配向膜材料所含有的溶劑會蒸發，形成含有具有交聯性官能基作為側鏈之高分子化合物(配向處理前‧化合物)的配向膜22，32。此後，必要時，可實施摩擦等處理。
配向膜22，32中之配向處理前‧化合物係成為圖4所示的狀態。換言之，配向處理前‧化合物係含有主鏈Mc(Mc1~Mc3)與作為側鏈被導入主鏈Mc的交聯性官能基A所構成，主鏈Mc1~Mc3以未連結的狀態存在著。此狀態中之交聯性官能基A係因熱運動而朝著不規則的方向。
其次，使配向膜22與配向膜32為對向的方式配置TFT基板20與CF基板30，在配向膜22與配向膜32之間封閉含有液晶分子41的液晶層40(步驟S102)。具體而言，對於TFT基板20或CF基板30之任一方之形成配向膜22，32的面，撒佈為了確保晶胞間隙(cell gap)用之間隔物突起物，例如塑膠珠等，同時藉由例如網版印刷法使用環氧接著劑等，印刷密封部。然後，如圖5所示，使配向膜22，32對向的方式，介於間隔物突起物及密封部貼合TFT基板20與CF基板30，注入含有液晶分子41的液晶材料。然後，經過加熱等，使密封部硬化，將液晶材料封閉於TFT基板20與CF基板30之間。圖5係表示被封閉於配向膜22及配向膜32之間之液晶層40的剖面構成。
其次，如圖6所示，像素電極20B與對向電極30B之間使用電壓外加手段1，外加電壓V1(步驟S103)。電壓V1係例如5伏特~30伏特。藉此，對於玻璃基板20A，30A之表面，產生形成所定角度之方向的電場，液晶分子41為由玻璃基板20A，30A之垂直方向傾斜於所定方向來配向。即，此時之液晶分子41的方位角(偏角)係被電場方向所控制，而極角(天頂角)係被電場的強度所控制。液晶分子41之傾斜角與在後述步驟中，在與配向膜22之界面附近，被配向膜22所保持之液晶分子41A及在與配向膜32之界面附近，被配向膜32所保持之液晶分子41B所被賦予的預傾θ1，θ2係大致相等。因此，適度調節電壓V1之值，可控制液晶分子41A，41B之預傾θ1，θ2的值。
如圖7之(A)所示，在外加電壓V1的狀態下，將能量線(具體為紫外線UV)例如由TFT基板20之外側照射配向膜22，32。換言之，使液晶分子41相對於一對基板20，30之表面，以斜方向排列的方式，對於液晶層外加電場或磁場，同時照射紫外線。藉此，使配向膜22，32中之配向處理前‧化合物所具有的交聯性官能基產生反應，使配向處理前‧化合物進行交聯(步驟S104)。如此，藉由配向處理後‧化合物，記憶液晶分子41必須應答的方向，而配向膜22，32附近的液晶分子41被賦予預傾。結果，在配向膜22，32中，形成配向處理後‧化合物，在非驅動狀態，位於與液晶層40中之配向膜22，32之界面附近的液晶分子41A，41B被賦予預傾θ1，θ2。紫外線UV較佳為含有許多波長365nm程度之光成分的紫外線。使用含有許多短波長範圍之光成分的紫外線時，液晶分子41產生光分解，有劣化的疑慮。此外，紫外線UV由TFT基板20之外側照射，但是也可由CF基板30之外側照射，或可由TFT基板20及CF基板30雙方之基板的外側照射。此時，較佳為由透過率較高的基板側照射紫外線UV。由CF基板30之外側照射紫外線UV時，因紫外線UV之波長範圍，有時被彩色濾光片吸收，交聯反應困難。因此，由TFT基板20之外側(具有像素電極的基板側)照射較佳。
配向膜22，32中之配向處理後‧化合物係成為如圖7(B)所示的狀態。換言之，被導入於配向處理前‧化合物之主鏈Mc之交聯性官能基A的朝向係依據液晶分子41之配向方向而變化，物理上的距離較近的交聯性官能基A彼此反應，形成連結部Cr。藉由如此生成之配向處理後‧化合物，配向膜22，32會對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。連結部Cr可在配向處理前‧化合物間形成，或在配向處理前‧化合物內形成。換言之，如圖7(B)所示，連結部Cr係例如可在具有主鏈Mc1之配向處理前‧化合物之交聯性官能基A與具有主鏈Mc2之配向處理前‧化合物之交聯性官能基A之間反應而形成。此外，連結部Cr係例如可如具有主鏈Mc3之高分子化合物，被導入於相同主鏈Mc3之交聯性官能基A彼此反應而形成。
依據以上步驟，可完成圖1所示之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。
液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之作動係被選擇的像素10當被外加驅動電壓時，液晶層40所含之液晶分子41的配向狀態為配合像素電極20B與對向電極30B之間的電位差而產生變化。具體而言，液晶層40係由如圖1所示之驅動電壓之外加前的狀態，因被外加驅動電壓，使位於配向膜22，32附近的液晶分子41A，41B傾倒於本身的傾斜方向，且該動作會傳播至其他的液晶分子41C。結果，液晶分子41係相對於TFT基板20及CF基板30，形成幾乎水平(平行)的姿態進行應答。藉此，液晶層40之光學特性產生變化，成為對液晶顯示元件之入射光被調變(modulated)的射出光，依據此射出光，以灰階表現顯示影像。
於茲說明完全未施予預傾處理的液晶顯示元件及具備該元件的液晶顯示裝置。完全未施予預傾處理的液晶顯示元件，當外加驅動電壓時，相對於基板為垂直方向配向的液晶分子，其指向向量在基板之面內方向，朝任意方位傾倒。如此，對驅動電壓應答的液晶分子係各液晶分子之指向向量之方位成為晃動的狀態，全體的配向產生混亂。因此，應答速度變慢，有顯示特性惡化的問題。此外，將初期的驅動電壓設定為高於顯示狀態之驅動電壓驅動(加速驅動：OVERDRIVE)時，初期驅動電壓外加時，存在著應答的液晶分子與幾乎不應答的液晶分子，彼等之間，指向向量之傾斜產生很大的差異。其後，外加顯示狀態之驅動電壓時，初期驅動電壓外加時產生應答的液晶分子，其動作對於其他液晶分子幾乎不會傳播時，成為配合顯示狀態之驅動電壓之指向向量的傾斜，此傾斜會傳播至其他的液晶分子。結果，像素全體在初期驅動電壓外加時，達到顯示狀態之亮度，但是其後，亮度降低，再度達到顯示狀態的亮度。換言之，加速(OVERDRIVE)驅動時，相較於未加速驅動時，表觀的應答速度變快，但是有很難得到充分的顯示品質的問題。此等問題在IPS型或FFS型的液晶顯示元件不易發生，係VA型之液晶顯示元件特有的問題。
對此，實施形態1之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及其製造方法係上述的配向膜22，32對於液晶分子41A，41B賦予所定的預傾θ1，θ2。因此，完全未施予預傾處理時的問題不易產生，對驅動電壓的應答速度大幅提昇，也提高加速驅動時的顯示品質。而且，因TFT基板20及CF基板30中之至少一方設置作為控制液晶分子41之配向用之配向控制部的狹縫部21等，因此可確保視角特性等之顯示特性，在維持良好的顯示特性的狀態下提高應答特性。
以往之液晶顯示裝置的製造方法(光配向膜技術)中，配向膜係對於被設置於基板面上之含有所定之高分子材料的前驅物膜，照射直線偏光之光或對基板面之斜方向的光(以下稱為『斜光』)而形成，藉此實施預傾處理。因此，形成配向膜時，有需要照射直線偏光之光的裝置或照射斜光之裝置等大型光照射裝置的問題。此外，為了形成實現更廣視角用之具有多象限的像素時，除了需要更大型裝置，也有製造步驟複雜的問題。特別是使用斜光形成配向膜時，在基板上具有間隔物等之構造物或凹凸時，成為構造物等的陰影，產生斜光無法到達的區域，此區域中，對液晶分子之所希望的配向控制變得困難。此時，例如為了在像素內設置多象限，而使用光罩照射斜光時，成為需要考慮光混入的像素設計。換言之，使用斜光形成配向膜時，也有很難形成高精細之像素的問題。
以往的配向膜技術中，使用交聯性高分子化合物作為高分子材料時，前驅物膜中，交聯性高分子化合物所含之交聯性官能基係因熱運動而朝向不規則的方位(方向)，因此交聯性官能基彼此之物理上的距離接近的機率降低。而且，照射不規則光(非偏光)時，因交聯性官能基彼此之物理上的距離接近而進行反應，但是照射直線偏光之光進行反應的交聯性官能基係偏光方向與反應部位之方向必須調整為所定的方向。斜光係相較於垂直光，照射面積較廣，因而每單位面積之照射量降低。換言之，相較於對於基板面，由垂直方向照射不規則光(非偏光)的情形，對直線偏光之光或斜光進行反應之交聯性官能基的比例較低。因此，形成之配向膜中的交聯密度(交聯程度)容易降低。
對此，實施形態1係形成含有配向處理前‧化合物之配向膜22，32後，在配向膜22與配向膜32之間封閉液晶層40。接著，藉由將電壓外加於液晶層40，使液晶分子41採取所定的配向，藉由液晶分子41調整交聯性官能基之朝向(即，藉由液晶分子41控制對於基板或電極之側鏈之末端結構部的方向)，同時使配向膜22，32中之配向處理前‧化合物產生交聯。藉此，可形成將預傾θ賦予液晶分子41A，41B的配向膜22，32。換言之，依據實施形態1之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及其製造方法時，即使不使用大型裝置也可容易提高應答特性。而且，使配向處理前‧化合物產生交聯時，不會依賴紫外線之照射方向，可將預傾θ賦予液晶分子41，因此可形成高精細的像素。此外，配向處理前‧化合物中，以交聯性官能基之朝向經整合的狀態生成配向處理後‧化合物，因此配向處理後‧化合物之交聯程度係高於上述藉由以往的製造方法所得之配向膜。即使長時間驅動，在驅動中也不易重新形成交聯結構，因此液晶分子41A，41B之預傾θ1，θ2可維持製造時的狀態，可提高信賴度。
此外，其他以往之液晶顯示元件的製造方法係使用含有具有光聚合性之單體等的液晶材料，形成液晶層後，在含有單體的狀態下，使液晶層中之液晶分子形成所定的配向同時進行光照射，使單體聚合。如此所形成之聚合物對於液晶分子，賦予預傾。但是製造後的液晶顯示元件有未反應之光聚合性的單體殘留於液晶層中，降低信賴性的問題。此外，為了減少未反應的單體，需要延長光照射時間，而有製造所需的時間(產距)變長的問題。
對此，實施形態1係如上述，使用添加單體之液晶材料，即使未形成液晶層，而配向膜22，32仍對液晶層40中之液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2，因此可提高信賴性。此外，也可抑制產距(takt)變長。另外，即使不使用摩擦處理等以往對於液晶分子賦予預傾的技術，對於液晶分子41A，41B也可良好的賦予預傾θ。因此，不會發生摩擦處理之問題點之因配向膜受傷之摩擦傷而造成對比降低或因摩擦時之靜電造成配線斷線或因異物降低信賴性等。
實施形態1係說明使用含有具有主要含有聚醯亞胺結構之主鏈之配向處理前‧化合物的配向膜22，32的情形，但是配向處理前‧化合物所具有的主鏈不限於含有聚醯亞胺結構者。例如主鏈可含有聚矽氧烷結構、聚丙烯酸酯結構、聚甲基丙烯酸酯結構、馬來醯亞胺聚合物結構、苯乙烯聚合物結構、苯乙烯/馬來醯亞胺聚合物結構、多糖結構或聚乙烯醇結構等，其中較佳為具有含有聚矽氧烷結構之主鏈的配向處理前‧化合物。此外，構成主鏈之化合物的玻璃轉化溫度Tg較佳為200℃以上。因為可得到與含有上述聚醯亞胺結構的高分子化合物同樣的效果。具有含有聚矽氧烷結構之主鏈的配向處理前‧化合物例如有含有式(81)表示之聚矽烷結構的高分子化合物。式(81)中之R10及R11係含有碳所構成之1價基時，可為任意，R10及R11中任一方較佳為含有作為側鏈之交聯性官能基。因為配向處理後‧化合物可容易得到充分的配向控制能。此時之交聯性官能基例如有上述式(51)所示之基等。
R10及R11係1價有機基，m1係1以上之整數。
實施形態1係藉由在像素電極20B設置狹縫部21，控制液晶分子41傾倒的方向，同時使配向分割提高視角特性，但是不於此。例如可在像素電極20B與配向膜22之間設置突起，取代狹縫部21。如此設置突起也可得到與設置狹縫部21時同樣的效果。此外，也可在CF基板30之對向電極30B與配向膜32之間也可設置突起。此時，TFT基板20上之突起與CF基板30上之突起係在基板間以不對向的方式配置。此時，也可到與上述同樣的效果。
其次，說明其他的實施形態，但是對於與實施形態1共通的構成要素，則賦予相同符號而省略說明。此外，對於與實施形態1同樣的作用及效果也適度省略。實施形態1中所說明之以上各種技術事項，也可適度用於其他的實施形態。
[實施形態2]
實施形態2係實施形態1的變形。實施形態1係說明位於配向膜22，32附近之液晶分子41A，41B之預傾θ1，θ2幾乎相同的方式形成配向膜22，32的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，但是實施形態2係使預傾θ1與預傾θ2不同。
具體而言，實施形態2係首先與上述步驟S101同樣，製作具有配向膜22之TFT基板20及具有配向膜32之CF基板30。其次，使液晶層40中例如含有紫外線吸收劑然後進行封閉。接著，在像素電極20B與對向電極30B之間外加所定的電壓，由TFT基板20側照射紫外線，使配向膜22中之配向處理前‧化合物進行交聯。此時，液晶層40中含有紫外線吸收劑，因此由TFT基板20側入射的紫外線係被液晶層40中之紫外線吸收劑吸收，大部分未到達CF基板30側。因此，配向膜22中生成配向處理後‧化合物。接著，將與上述所定的電壓不同的電壓外加於像素電極20B與對向電極30B之間，由CF基板30側照射紫外線，使配向膜32中之配向處理前‧化合物產生反應，形成配向處理後‧化合物。藉此，配合由TFT基板20側照射紫外線時所外加之電壓與由CF基板30側照射紫外線時所外加的電壓，可設定位於配向膜22，32附近之液晶分子41A，41B的預傾θ1，θ2。因此，可使預傾θ1與預傾θ2不同。但是TFT基板20中設置TFT切換元件或各種匯流排線(bus line)，在驅動時產生各種橫向電場。因此，位於配向膜22附近之液晶分子41A之預傾θ1大於位於配向膜32附近之液晶分子41B的預傾θ2的方式形成TFT基板20側之配向膜22較佳。藉此，可有效降低因橫向電場所造成之液晶分子41A之配向混亂。
[實施形態3]
實施形態3係實施形態1~實施形態2之變形。實施形態3係依據本發明之第1態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)表現時，配向膜22，32係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈或側鏈中含有式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種的配向處理前‧化合物，而配向處理後‧化合物為對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。依據後述實施形態7[本發明之第5態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)]表現時，配向膜22，32係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(11)表示之骨架中之至少1種的配向處理前‧化合物，而配向處理後‧化合物為對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。式(1)~式(11)所示之骨架可僅包含於主鏈或側鏈之其中任一方，或包含於雙方。側鏈中具有式(1)~式(11)表示之骨架時，該側鏈介於醚鍵或酯鍵，與主鏈結合較佳。
或依據本發明之第2態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)表現時，配向膜22，32係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈或側鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉(即，環構造(立體結構)中之環彼此互相扭轉，不在同一面上)之骨架結構之化合物(配向處理後‧化合物)，配向處理後‧化合物為對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。依據後述實施形態7[本發明之第6態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)]表現時，配向膜22，32係具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或
(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉(即，環構造(立體結構)中之環彼此互相扭轉，不在同一面上)之骨架結構之化合物(配向處理後‧化合物)，配向處理後‧化合物為對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構，例如有上述式(4)及式(5)，或2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構，例如有上述式(6)~式(9)，此等高分子化合物係立體蓬鬆。此外，式(21)係將式(1)~式(3)、式(10)~式(11)表示之化合物作成一般化的結構式。例如含有式(31)、式(32)所示之結構的化合物，但是式(31)係將式(4)表示之化合物一般化的結構式。
配向處理後‧化合物中含有式(1)~式(11)所示之骨架係因相較於不含有此等骨架時，可提高應答速度。具體而言，如下述理由。配向處理前‧化合物之主鏈或側鏈含有此等骨架時，式(1)~式(11)所示之骨架係立體蓬鬆，因此，纏合之配向處理前‧化合物之主鏈與主鏈之間等形成間隙，以密度疏鬆的狀態形成配向膜22，32。接著，封閉液晶層40後，對液晶層40外加所定的電場時，配向膜22，32附近之液晶分子41之一部份會進入配向膜22，32之配向處理前.化合物的間隙，與其他之一部份的液晶分子41一同對基板面，具有所定的傾斜而進行配向。此狀態下，使配向處理前‧化合物交聯，與實施形態1同樣，對配向膜22，32附近之液晶分子41A，41B賦予預傾θ。此外，進入配向處理前‧化合物之間隙的液晶分子41被配向處理後‧化合物所保持而固定，因配向膜22，32所固定的液晶分子41A，41B，而對其附近之液晶分子41A，41B也賦予預傾θ。因此，液晶層40中之具有預傾θ的液晶分子41A，41B的比例變多，提高應答速度。
在配向處理前.化合物中，在主鏈或側鏈含有式(1)~式(11)所示之骨架時，可含有此等中之1種，或含有複數種，或高分子化合物中所含有的數量或連結之結構等可為任意。配向處理前.化合物為含有上述式(41)所示之聚醯亞胺結構的高分子化合物時，上述式(1)~式(11)所示之骨架係例如包含於式(41)之R1或R2中。此時，式(1)~式(11)所示之骨架可包含於R1及R2之雙方或包含於R1及R2中之一方。主鏈所含有之式(1)~式(11)所示之骨架係在其骨架上有側鏈鍵結，側鏈例如有上述含有交聯性官能基者或含有垂直配向誘發結構部者，其中配向處理前‧化合物含有上述式(41)所示之聚醯亞胺構造時，較佳為含有具有作為R2之式(1)~式(11)所示之骨架的重複單位、具有作為R2之垂直配向誘發結構部的重複單位、具有作為R2之交聯性官能基之重複單位之3種結構。因為容易取得，且容易調整配向處理前‧化合物中所含之式(1)~式(11)所示的骨架比例，後述配向膜22，32之膜密度容易調整為所要的數值。
或依據本發明之第3態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)表現時，配向膜22，32係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物(例如環構造之數為2個時，2個環構造共同具有2個原子而結合)的側鏈經交聯的化合物，側鏈經交聯的化合物(配向處理後‧化合物)係對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。此外，依據後述實施形態7[本發明之第7態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)]表現時，配向膜22，32係具有感光性官能基作為側鏈，主鏈中含有
(a)金剛烷同系物或
(b)螺化合物或、
(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物(例如環構造之數為2個時，2個環構造共同具有2個原子而結合)，配向處理後‧化合物係對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。又，含有式(21)表示之構造之高分子化合物之具體例之一例為含有式(22)表示之構造的高分子化合物。具體而言，金剛烷同系物例如有式(1)~式(3)表示的化合物，而螺化合物例如有式(6)~式(9)表示的化合物，而含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構，例如有式(1)~式(3)、式(10)~式(11)表示的化合物。
其中A及B係3價以上之有機基，例如有相同或相異之3價或4價的有機基。
式(21)中之A及B可為相同的基，或相異的基。有機基含有碳原子時，可含有1種或2種以上之氫原子或氧原子等其的原子。式(21)所示之結構的具體例為上述式(1)~式(3)、式(10)及式(11)所示之結構，但是不限於此等。
或依據本發明之第4態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)表現時，配向膜22，32係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物(配向處理前‧化合物)之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之側鏈經交聯的化合物(高分子化合物)，側鏈經交聯的化合物(配向處理後.化合物)係對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。此外，依據後述實施形態7[本發明之第8態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)]表現時，配向膜22，32係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物(配向處理前‧化合物)之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之側鏈經交聯的化合物(高分子化合物)，配向處理後.化合物係對液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。
其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係相同或相異之2價有機基，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係0或1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
式(31)中之R2及R5~R7可為相同的基，或相異的基。而R3及R4也同樣。R2為複數時，此等可為相同的基，或相異的基。而R3~R7也同樣。R2，R5，R6或R7為複數存在時，此等可為相同或相異。烷基及烷氧基之碳數、及鹵原子的種類可為任意。有機基含有碳原子時，可含有1種或2種以上之氫原子或氧原子等其的原子。式(32)中之R8及R11~R13可為相同的基，或相異的基。而R9及R10也同樣。R8，R11，R12或R13為複數存在時，此等可為相同或相異。R9~R13也同樣。關於烷基、烷氧基、鹵原子及有機基之詳細情形係與針對式(31)所說明的情形相同。
如以上說明，配向處理前.化合物(例如聚醯胺酸或聚醯亞胺)係例如可藉由使以下式(42)表示之四羧酸二酐與上述式(22)表示之化合物(金剛烷同系物係包含於此)及/或上述式(31)及/或上述式(32)表示之二胺化合物反應而得。為了調整垂直配向性，可使用式(51-1)~式(51-27)所示之二胺。
聚醯胺酸之合成用的四羧酸二酐，例如有式(C-1)~式(C-23)、後述式(d-1)~式(d-6),或例如有丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-二環己基四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基酢酸二酐、3,5,6-三羧基降崁烷-2-乙酸二酐、2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐、5-(2,5-二氧代四氫糠叉)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸二酐、雙環[2,2,2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐等之脂肪族或脂環四羧酸二酐；1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-7-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-乙基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮等具有苯環之脂肪族四羧酸二酐；苯均四酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯基碸四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯醚四羧酸二酐、3,3',4,4'-二甲基二苯基矽烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-四苯基矽烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基碸二酐、4,4’-雙(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3',4,4'-全氟異丙叉二苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐、雙(苯二甲酸)苯基氧化膦二酐、對-伸苯基-雙(三苯基苯二甲酸)二酐、間-伸苯基-雙(三苯基苯二甲酸)二酐、雙(三苯基苯二甲酸)-4,4’-二苯醚二酐、雙(三苯基苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐等之芳香族四羧酸二酐。此等四羧酸二酐可使用單獨一種或組合兩種以上使用。其中，丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基酢酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸酐、3,4-二羧基-6-甲基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸酐、3,4-二羧基-7-甲基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸酐、5-(2,5-二氧代四氫糠叉)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸二酐；1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、雙環[2,2,2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮；苯均四酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐及1,4,5,8-萘四羧酸二酐較佳，因為藉由含有此等之配向膜材料所形成的配向膜，長期具有良好的液晶配向性，特佳為1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、及、2,3,5-三羧基環戊基酢酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5,8-二甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮及苯均四酸二酐。
上述式(31)之具體例較佳為下式(E-1)~(E-3)的化合物，式(E-1)及式(E-3)表示之化合物，因為藉由含有此等之配向膜材料所形成的配向膜，長期具有良好的液晶配向性。上述式(32)之具體例有以下式(E-4)~(E-6)的化合物，但是式(E-4)表示之化合物較佳，因為藉由含有此等之配向膜材料所形成的配向膜，長期具有良好的液晶配向性。
供給與四羧酸二酐反應的二胺化合物中，從可確實發揮本發明效果的觀點，式(E-1)~式(E-6)表示之特定二胺化合物的比例為50莫耳%~100莫耳%，較佳為70莫耳%~100莫耳%。供給聚醯胺酸之合成反應之四羧酸二酐與二胺化合物之使用比例係相對於二胺化合物(上述特定二胺化合物或其他二胺化合物)所含之胺基1當量，四羧酸二酐之酸酐基成為0.2當量~2當量之比例較佳，成為0.3當量~1.2當量之比例更佳。藉由四羧酸二酐與二胺化合物合成聚醯胺酸之合成反應係在有機溶劑中，通常在0℃~150℃，較佳為0℃~100℃之溫度條件下，進行1小時~48小時。因反應條件有時聚醯胺酸之一部份會被醯亞胺化，但是仍可作為形成配向膜之樹脂使用。此反應用的有機溶劑只要是可溶解反應產物之聚醯胺酸的有機溶劑時，無特別限制，例如有N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素、六甲基磷三醯胺等之非質子系極性溶劑；間-甲酚、二甲酚、酚、鹵化酚等酚系溶劑。有機溶劑之使用量係相對於反應溶液之全量，通常為四羧酸二酐及二胺化合物之總量較佳為0.1重量%~30重量%。
作為構成配向膜之樹脂使用的聚醯亞胺可藉由以下方法調製。換言之，將上述聚醯胺酸加熱。此方之反應溫度通常為60℃~250℃，較佳為100℃~170℃。反應溫度未達60℃時，醯亞胺化反應未充分進行，反應溫度超過250℃時，所得之醯亞胺化聚合物之分子量有時會降低。
如上述，配向膜22，32之膜密度較佳為1.30g/cm3 以下。對於液晶分子41A，41B良好的賦予預傾θ，因此可提高應答速度。其中，配向膜22，32之膜密度較佳為1.20g/cm3 以上、1.29g/cm3 以下。在此範圍內時，可形成較佳的預傾θ。
配向膜22，32之膜密度例如可藉由X射線反射率法計算得到。具體而言，首先，假設配向膜22，32之膜構造，計算得到理論的X射線反射率曲線。接著，測定配向膜22，32之X射線反射率，對於此測定結果，以計算反射率用之物理量(膜厚、膜密度、表面粗度等)作為參數，編製理論的X射線反射率曲線。藉此可以提供最佳編製(footing)結果之值得到膜密度。
實施形態3之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係例如在圖3所示之步驟S101中，除了改變含有配向膜22，32時使用之配向膜材料的組成外，可與實施形態1之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)同樣製造得到。
配向膜材料係藉由例如混合上述作為配向處理前‧化合物或配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物、溶劑及必要時混合垂直配向劑來調製。此高分子化合物前驅物例如有配向處理前‧化合物為含有式(41)所示之聚醯亞胺結構時，具有交聯性官能基同時含有式(1)~式(11)所示之骨架中之至少1種的聚醯胺酸。合成此聚醯胺酸用之二胺化合物及四羧酸二酐中之一或雙方含有交聯性官能基，且含有式(1)~式(11)所示之骨架。具有交聯性官能基之二胺化合物，例如有上述式(A-1)~式(A-16)所示之化合物，四羧酸二酐例如有式(a-1)~式(a-10)所示之化合物。具有式(1)~式(11)所示之骨架的二胺化合物例如有式(D-1)~式(D-9)表示之化合物，而四羧酸二酐例如有式(d-1)~式(d-6)表示之化合物。
R1及R2係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子。
配向處理前‧化合物為含有垂直配向誘發結構部的方式，合成作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物的聚醯胺酸時，除了上述具有交聯性官能基的化合物及含有式(1)~式(11)所示之骨架的化合物外，具有垂直配向誘發結構部的二胺化合物可使用式(B-1)~式(B-36)所示之化合物，而四羧酸二酐可使用式(b-1)~式(b-3)所示之化合物。
配向處理前.化合物為含有作為式(41)之R2之垂直配向誘發結構部的結構、含有作為式(41)之R2之交聯性官能基的結構、含有作為式(41)之R2之式(1)~式(11)所示之骨架(以下稱為『蓬鬆骨架』)之結構之3種結構，以合成聚醯胺酸時，例如可如下述選擇二胺化合物及四羧酸二酐。即，例如使用式(A-1)~式(A-16)所示之具有交聯性官能基之化合物中之至少1種、例如式(B-1)~式(B-36)所示之具有垂直配向誘發結構部之化合物中之至少1種、例如式(D-1)~式(D-9)所示之含有立體蓬鬆骨架之化合物中之至少1種、例如式(C-1)~式(C-23)所示之四羧酸二酐中之至少1種。
實施形態3之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及其製造方法係上述配向膜22，32對液晶分子41A，41B賦予所定的預傾θ1，θ2。藉此不易產生完全未施予預傾處理時的問題，可大幅提高對於驅動電壓之應答速度，提高顯示品質。此外，配向膜22，32中所含之配向處理後‧化合物藉由含有式(1)~式(11)所示之骨架，相較於不含此等骨架時，配向膜22，32在具有預傾θ1，θ2的狀態下保持的液晶分子41A，41B會增加。而配向膜22，32所保持之液晶分子41A，41B之傾斜會傳播至其附近的液晶分子41A，41B，因此液晶層40全體之被賦予預傾θ之液晶分子41A，41B的比例會增加。因此，配向膜22，32中所含之配向處理後‧化合物相較於不含式(1)~式(11)所示之骨架的情形，可更提高應答速度。
實施形態3之其他的作用、效果係與上述實施形態1之作用、效果同樣。
實施形態3也針對使用含有具有主要含有聚醯亞胺結構之主鏈的配向處理前‧化合物的配向膜22，32的情形進行說明，但是配向處理前‧化合物所具有的主鏈不限於含有聚醯亞胺結構者。例如主鏈可含有聚矽氧烷結構、聚丙烯酸酯結構、聚甲基丙烯酸酯結構、馬來醯亞胺聚合物結構、苯乙烯聚合物結構、苯乙烯/馬來醯亞胺聚合物結構、多糖結構或聚乙烯醇結構等，其中較佳為具有含有聚矽氧烷結構之主鏈的配向處理前‧化合物。因為可得到與含有上述聚醯亞胺結構的高分子化合物同樣的效果。具有含有聚矽氧烷結構之主鏈的配向處理前‧化合物例如有含有上述式(81)表示之聚矽烷結構與構成主鏈之重複單位之一為式(1)~式(11)所示之骨架中之至少1種者。
[實施形態4]
實施形態4係實施形態1~實施形態3之變形。實施形態4之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之模式的一部分剖面圖如圖9所示。實施形態4係與實施形態1不同，配向膜22為不含配向處理後‧化合物所構成。換言之，實施形態4係具有位於配向膜32附近之液晶分子41B之預傾θ2大於0°的值，而位於配向膜22附近之液晶分子41A之預傾θ1成為0°的方式所構成。
其中，配向膜22係例如藉由上述其他之垂直配向劑所構成。
實施形態4之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係於TFT基板20上形成配向膜22時(圖3之步驟S101)中，可藉由使用上述其他之垂直配向劑取代作為配向處理前‧化合物或配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物來製造。
實施形態4之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係液晶層40中，液晶分子41A之預傾θ1成為0°，且液晶分子41B之預傾θ2大於0°。藉此，相較於未施予預傾處理之液晶顯示元件，可大幅提高對於驅動電壓之應答速度。液晶分子41A在接近玻璃基板20A，30A之法線方向的狀態進行配向，因此可降低黒顯示時之光的透過量，相較於實施形態1~實施形態3之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，可提高對比。換言之，此液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係例如藉由使位於TFT基板20側之液晶分子41A之預傾θ1設定為0°，以提高對比，位於CF基板30側之液晶分子41B之預傾θ2設定為大於0°，可提高應答速度。因此，可以平衡良好提高對於驅動電壓之應答速度與對比。
此外，依據實施形態4之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及其製造方法時，在TFT基板20之上形成不含配向處理前‧化合物之配向膜22，同時在CF基板30之上形成含有配向處理前‧化合物的配向膜32。其次，在TFT基板20及CF基板30之間封閉液晶層40後，使配向膜32中之配向處理前‧化合物產生反應生成配向處理後‧化合物。因此，即使不使用大型的光照射裝置，也可形成對於液晶分子41B賦予預傾θ的配向膜32，因此可容易提高應答特性。此外，相較於例如使用含有光聚合性單體的液晶材料封閉液晶層後，使光聚合性單體聚合的情形，可確保較高的信賴性。
關於實施形態4之其他的效果係與實施形態1同樣。
實施形態4係如圖9所示，覆蓋CF基板30之配向膜32含有配向處理後‧化合物，對於位於液晶層40中之CF基板30側的液晶分子41B，賦予預傾θ2所構成，但是不限於此。換言之，如圖10所示，配向膜32可為不含有配向處理後‧化合物，而覆蓋TFT基板20之配向膜22含有配向處理後‧化合物，對於位於液晶層40中之TFT基板20側的液晶分子41A賦予預傾θ1所構成。此時，也與實施形態4同樣作用，可得到同樣的效果。但是如上述，TFT基板20係在驅動時，產生各種橫向電場，因此，對於位於配向膜22附近之液晶分子41A賦予預傾θ1的方式形成TFT基板20側的配向膜22較佳。藉此，可有效降低因橫向電場所造成之液晶分子41的配向混亂。
[實施形態5]
實施形態5也是實施形態1~實施形態3之變形。實施形態5之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之模式的一部份剖面圖如圖11所示。實施形態5係除了CF基板30所具有之對向電極30B之構成不同外，具有與實施形態1~實施形態3之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)同樣的構成。
具體而言，對向電極30B係在各像素內以與像素電極20B同樣的圖型設置狹縫部31。狹縫部31係在狹縫部21與基板間，以不對向的方式配置。藉此，被外加驅動電壓時，對於液晶分子41之指向向量被賦予斜的電場，可提高對電壓之應答速度，同時在像素內形成配向方向不同的區域(配向分割)，因此可提高視角特性。
實施形態5之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)可藉由在圖3的步驟S101中，CF基板30為使用在玻璃基板30A之彩色濾光片上設置具有所定狹縫部31之對向電極30B的基板來製造。
實施形態5之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及其製造方法之作用、效果係與上述實施形態1~實施形態3之作用、效果相同。
此外，施形態5係對於位於配向膜22，32附近之液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2的方式形成配向膜22，32，但是可使用與實施形態4所說明之製造方法同樣的方法，在對於位於配向膜22，32中之任一方附近的液晶分子41，賦予預傾θ。此時也可得到與實施形態4同樣的作用、效果。
[實施形態6]
實施形態1~實施形態5係在設置液晶層40的狀態下，在配向膜22，32中之至少一方使配向處理前‧化合物反應，生成配向處理後‧化合物，對於配向膜22，32附近的液晶分子41賦予預傾。而實施形態6係設置液晶層40的狀態下，在配向膜22，32中之至少一方，藉由使高分子化合物的結構分解，對於配向膜22，32附近的液晶分子41賦予預傾。換言之，實施形態6之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係除了配向膜22，32之形成方法不同外，具有與上述實施形態1~實施形態5同樣的構成。
實施形態6之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係液晶分子41A、41B具有所定的預傾θ1，θ2時，例如以下方式製造。首先，在TFT基板20及CF基板30上形成例如含有上述其他垂直配向劑等之高分子化合物的配向膜22，32。其次，使配向膜22及配向膜32對向的方式配置TFT基板20與CF基板30，在配向膜22，32之間封閉液晶層40。其次，像素電極20B與對向電極30B之間外加電壓，在外加此電壓的狀態下，對配向膜22，32照射相較於上述紫外線UV，含有許多波長250nm程度之短波長範圍之光成分的紫外線UV。此時，藉由短波長範圍之紫外線UV，配向膜22，32中之高分子化合物例如因被分解而結構改變。藉此，可對於位於配向膜22附近之液晶分子41A與位於配向膜32附近之液晶分子41B，賦予所定的預傾θ1，θ2。
封閉液晶層40之前，含有配向膜22，32的高分子化合物例如有具有式(91)表示之聚醯亞胺結構的高分子化合物。式(91)所示的聚醯亞胺結構係如式(I)之化學反應式所示，藉由照射紫外線UV，式(91)中之環丁烷結構進行解裂，成為式(92)表示的結構。
其中，R20係2價有機基，p1係1以上之整數。
實施形態6係因位於配向膜22附近之液晶分子41A與位於配向膜32附近之液晶分子41B具有所定的預傾θ1，θ2，因此，相較於未施予預傾處理之液晶顯示元件，可大幅提高應答速度。即使不使用大型裝置，也可形成可對液晶分子41賦予預傾θ的配向膜22，32中之至少一方。因此，容易提高應答特性。但是因照射於配向膜22，32之紫外線，液晶分子41有產生分解等的疑慮，因此上述實施形態1~實施形態5較容易確保更高的信賴性。
[實施形態7]
實施形態7係有關本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置及本發明之第5態樣~第12態樣之液晶顯示裝置的製造方法。
實施形態1~實施形態5中，配向處理後.化合物係藉由具有交聯性官能基作為側鏈之配向處理前‧化合物中的交聯性官能基進行交聯所得。在實施形態7中，配向處理後‧化合物係基於具有以照射能量線伴隨變形之感光性官能基作為側鏈的配向處理前‧化合物所得。
實施形態7中，配向膜22，32係含有1種或2種以上之高分子化合物(配向處理後‧化合物)所構成。液晶分子係藉由變形後的化合物(配向處理後‧化合物)被賦予預傾。其中，配向處理後‧化合物係含有具有主鏈及側鏈之高分子化合物(配向處理前‧化合物)之1種或2種以上的狀態形成配向膜22，32後，設置液晶層40，接著使高分子化合物變形或對高分子化合物照射能量線，更具體而言，外加電場或磁場，同時使側鏈所含之感光性官能基變形而生成的。此種狀態如圖14之概念圖所示。圖14中，附上「UV」的箭頭的方向、附上「電壓」之箭頭的方向並非表示照射紫外線的方向、被外加之電場的方向。配向處理後‧化合物係含有液晶分子相對於一對基板(具體為TFT基板20及CF基板30)形成所定方向(具體為斜方向)排列的結構。如此，使高分子化合物變形或對高分子化合物照射能量線，且在配向膜22，32中含有配向處理後‧化合物，可對於配向膜22，32附近之液晶分子41賦予預傾，因此應答速度變快，提高顯示特性。
例如具有作為感光性官能基之偶氮基之偶氮苯系化合物、骨架中具有亞胺與醛亞胺之化合物(方便上稱為『醛亞胺苯』)、具有苯乙烯骨架的化合物(方便上稱為『茋』)。此等化合物係對於能量線(例如有紫外線)應答產生變形的結果，換言之，由反式狀態轉變至順式狀態的結果，對液晶分子可賦予預傾。
式(AZ-0)表示之偶氮苯系化合物中之「X」，具體例有以下式(AZ-1)~式(AX-9)例示者。
其中，R，R”中任一方係與含有二胺之苯環結合，另一方係末端基，R，R’，R”係氫原子、鹵原子、烷基、烷氧基、具有碳酸酯基之1價基或彼等之衍生物，R”係直接與含有二胺之苯環結合。
實施形態7之液晶顯示裝置及其製造方法係除了使用具有因照射能量線(具體為紫外線)伴隨變形之感光性官能基的配向處理前‧化合物外，基本上，實質上可與實施形態1~實施形態5所說明之液晶顯示裝置及其製造方法相同，因此省略詳細說明。
實施例1係製作各種液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，測定應答速度。
[實施例1A]
實施例1A係依據以下步驟，製作圖11所示之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。
首先，準備TFT基板20及CF基板30。TFT基板20為使用在厚度0.7mm之玻璃基板20A之一面側形成具有狹縫圖型(線寬60μm、線間10μm：狹縫部21)之ITO所構成之像素電極20B的基板。此外，CF基板30為使用在形成有彩色濾光片之厚度0.7mm之玻璃基板30A的彩色濾光片上形成具有狹縫圖型(線寬60μm、線間10μm：狹縫部31)之ITO所構成之對向電極30B的基板。藉由此像素電極20B及對向電極30B所形成之狹縫圖型，在TFT基板20與CF基板30之間外加斜電場。接著，在TFT基板20之上形成4μm的間隔物突起物。
另外，調製配向膜材料。此時，首先，將二胺化合物之式(A-7)所示之具有交聯性官能基的化合物1莫耳、式(B-6)所示之具有垂直配向誘發結構部之化合物1莫耳、式(C-2)所示之四羧酸二酐2莫耳溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中。接著，此溶液在60℃下反應6小時後，對於反應後的溶液注入大量過剩的純水，使反應生成物沈澱。接著，將沈澱後的固形物進行分離後，以純水洗淨，在減壓下，以40℃乾燥15小時，藉此合成作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物的聚醯胺酸。最後，所得之聚醯胺酸3.0g溶解於NMP中，形成固形分濃度3重量%的溶液後，使用0.2μm之過濾器過濾。
接著，使用旋轉塗佈器將調製後的配向膜材料分別塗佈於TFT基板20及CF基板30後，以80℃的加熱板使塗佈膜乾燥80秒。接著，TFT基板20及CF基板30在氮氣體氣氛下，以200℃的烘箱加熱1小時。藉此，形成在像素電極20B及對向電極30B上之厚度為80nm(800)的配向膜22，32。
其次，在CF基板30上之像素部周緣塗佈含有粒徑4μm之氧化矽粒子的紫外線硬化樹脂，形成密封部，在此密封部所包圍之部分中滴下注入由負型液晶之MLC-7029(merck公司製)所構成之液晶材料。此後，使像素電極20B之線部分之中央與對向電極30B之狹縫部31對向的狀態，貼合TFT基板20與CF基板30，然後使密封部硬化。接著，以120℃之烘箱加熱1小時，使密封部完全硬化。藉此，液晶層40被封閉，完成液晶胞(cell)。
接著，對於上述製作之液晶胞，在外加實效值電壓10伏特之矩形波的交流電場(60Hz)的狀態下，照射500mJ(波長365nm下之測定)之均勻的紫外線，使配向膜22，32中之配向處理前.化合物進行反應。藉此，在TFT基板20及CF基板30之雙方形成含有配向處理後‧化合物的配向膜22，32。藉此可完成TFT基板20及CF基板30側之液晶分子41A，41B進行預傾之如圖11所示的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。最後，在液晶顯示裝置的外側，以吸收軸直交的方式貼合一對偏光板。
[實施例1B]
實施例1B係除了使用使此聚醯胺酸脫水閉環所得之醯亞胺化聚合物取代聚醯胺酸作為配向膜材料外，經過與實施例1A同樣的步驟。此時，將實施例1A所合成的聚醯胺酸溶解於N-甲基-2-吡咯烷酮後，添加吡啶及乙酸酐，此混合溶液以110℃反應3小時，進行脫水閉環。接著，對於反應後的混合溶液注入大量過剩的純水，使反應生成物沈澱，將沈澱後的固形物分離後，使用純水洗淨。然後，減壓下以40℃乾燥15小時，得到配向處理前‧化合物的醯亞胺化聚合物。
[實施例1C]
實施例1C係合成聚醯胺酸時，除了使用下式(B-37)表示之具有垂直配向誘發結構部的化合物取代式(B-6)所示之具有垂直配向誘發結構部的化合物外，經過與實施例1A同樣的步驟。
[實施例1D]
實施例1D係在合成聚醯胺酸時，除了使用式(C-3)所示的四羧酸二酐取代式(C-2)所示之四羧酸二酐外，經過與實施例1A同樣的步驟。
[實施例1E]
實施例1E係在合成聚醯胺酸時，除了使用式(C-1)所示的四羧酸二酐取代式(C-2)所示之四羧酸二酐外，經過與實施例1A同樣的步驟。
[實施例1F]
實施例1F係在合成聚醯胺酸時，除了不使用作為二胺化合物之具有式(A-7)所示之交聯性官能基的化合物，及對於液晶胞變更照射的紫外線外，經過與實施例1A同樣的步驟。詳細而言，在合成聚醯胺酸時，二胺化合物為使用式(B-6)所示之具有垂直配向誘發結構部的化合物2莫耳。此外，對於液晶胞在外加實效值電壓10伏特之矩形波之交流電場的狀態，照射100mJ(波長250nm下之測定)之均勻的紫外線。
[比較例1A]
比較例1A係除了對於液晶胞未照射紫外線外，經過與實施例1A同樣的步驟。
[比較例1B]
比較例1B係除了對液晶胞照射的紫外線改為500mJ(波長365nm下之測定)之均勻的紫外線外，經過與實施例1F同樣的步驟。
關於此等之實施例1A~實施例1F、比較例1A~比較例1B之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)測定應答時間時，可得到圖12所示的結果。測定應答時間時，測定裝置使用LCD5200(大塚電子股份公司製)，在像素電極20B與對向電極30B之間外加驅動電壓(2.5伏特~7.5伏特)，測定由亮度10%至配合其驅動電壓之灰階之90%之亮度為止的時間。
如圖12所示，配向膜22，32為含有交聯結構與具有聚醯亞胺結構之高分子化合物(配向處理後‧化合物)的實施例1A~實施例1E係相較於不含有側鏈為交聯之聚醯亞胺的比較例1A、比較例1B，應答時間更縮短。此外，配向膜22，32因聚醯亞胺之分解，對於液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2的實施例1F係應答時間相較於實施例1A~實施例1E更長，但是比具有聚醯亞胺未被分解之配向膜22，32的比較例1A、比較例1B更縮短。
換言之，實施例1A~實施例1F係以對於液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2的狀態形成配向膜22，32，液晶配向性良好。而比較例1A、比較例1B係未形成與實施例1A~實施例1F同樣的配向膜22，32。
由此等情形可知，VA型之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)係設置液晶層40的狀態下，配向膜22，32對於其附近之液晶分子41，賦予預傾θ的方式，使配向膜22，32中之配向處理前‧化合物產生交聯，或高分子化合物之結構進行分解。藉此，可大幅提高應答速度。此時，即使不使用大型裝置，也可形成對液晶分子41A，41B可賦予預傾的配向膜22，32。因此，可確認容易提高應答特性。
[參考例1A]
其次，藉由以下步驟形成配向膜，調查交聯密度。換言之，使用實施例1A之配向膜材料形成配向膜。此時，首先使用旋轉塗佈器將實施例1A所用的配向膜材料(固形分濃度3重量%之聚醯胺酸溶液)塗佈於玻璃基板之一面側的表面後，塗佈膜以80℃之加熱板乾燥80秒。然後，此玻璃基板在氮氣體氣氛下，以200℃之烘箱加熱1小時，形成含有配向處理前‧化合物之80nm(800)厚的配向膜(前驅物膜)。接著由玻璃基板之配向膜側照射均勻的紫外線(不規則光)500mJ(波長365nm下之測定)，使前驅物膜中之配向處理前‧化合物反應，形成含有配向處理後‧化合物的配向膜。
[參考例1B]
除了照射紫外線時，照射偏光光500mJ(波長365nm下之測定)取代不規則光外，經過與參考例1A同樣的步驟。
對於此等之參考例1A、參考例1B之配向膜調查交聯密度，得到如表1所示的結果。
調查交聯密度時，使用反射型之FT-IR(Nicolet nexus 470FT-IR;Thermo Fisher Scientific公司製)測定配向膜的紅外線光譜。此時，首先，對於紫外線照射前之配向膜(前驅物膜)測定紅外線光譜(反射)，由此光譜計算得到波數1642cm-1 之吸收波峰的面積(前驅物膜之吸收波峰面積)。此波數1642cm-1 之吸收波峰係來自被導入於聚醯亞胺之交聯性官能基(查酮基)之交聯反應之碳雙鍵(C=C)的伸縮振動者。接著，對於紫外線照射後之配向膜與上述同樣測定紅外線光譜，由此光譜計算得到波數1642cm-1 之吸收波峰的面積(紫外線照射後之配向膜的吸收波峰面積)。
由此等紫外線照射前及照射後之吸收波峰面積，計算得到交聯密度(%)=[1-(紫外線照射後之配向膜之吸收波峰面積/前驅物膜之吸收波峰面積)]×100。
如表1所示，照射不規則光的參考例1A係交聯密度為71.2%，明顯高於交聯密度為47.7%之照射偏光光的參考例1B。此結果係表示以下的事項。前驅物膜中中，交聯性官能基係因熱運動而朝向不規則的方位(方向)。其中，照射不規則光(非偏光)時，交聯性官能基彼此之物理上的距離因熱運動而接近時，進行反應側鏈產生交聯。但是照射偏光光時，因熱運動，偏光方向與交聯性官能基之反應部位(查酮基中之交聯反應的C=C鍵)的方向整合為所定的方向，且物理上的距離接近時，經反應側鏈進行交聯。因此，交聯用的紫外線為使用不規則光時，相較於使用偏光光時，配向膜中之交聯密度升高。
由此可確認，藉由紫外線照射形成含有具有交聯結構之高分子化合物的配向膜時，藉由使用不規則光作為紫外線，可提高交聯密度。因此，具備如此形成之交聯密度較高之配向膜的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，顯示提高信賴性。
[實施例2]
[實施例2A]
實施例2A係基於以下步驟，製作圖1所示之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。具體而言，首先準備TFT基板20及CF基板30。TFT基板20為使用在厚度0.7mm之玻璃基板20A之一面側形成具有狹縫圖型(線寬4μm、線間4μm：狹縫部21)之ITO所構成之像素電極20B的基板。此外，CF基板30為使用在形成有彩色濾光片之厚度0.7mm之玻璃基板30A的彩色濾光片上全面形成ITO所構成之對向電極30B的基板。藉由形成於此像素電極20B之狹縫圖型，在TFT基板20與CF基板30之間外加斜電場。接著，在TFT基板20之上使用感光性丙烯酸樹脂PC-335(JSR股份公司製)形成3.5μm的間隔物突起物。
另外，調製配向膜材料。此時，首先，將二胺化合物之式(A-8)所示之具有交聯性官能基的化合物、式(B-4)所示之具有垂直配向誘發結構部之化合物、含有式(4)所示之骨架之式(D-4)所示的化合物及式(C-2)所示之四羧酸二酐以表2所示的比例溶解於NMP中。接著，此溶液在60℃下反應4小時後，對於反應後的溶液注入大量過剩的甲醇，使反應生成物沈澱。接著，沈澱後的固形物進行分離後，以甲醇洗淨，在減壓下，以40℃乾燥15小時，藉此合成作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物的聚醯胺酸。最後，所得之聚醯胺酸3.0g溶解於NMP中，形成固形分濃度3重量%的溶液後，使用0.2μm之過濾器過濾。
接著，使用旋轉塗佈器將調製後的配向膜材料分別塗佈於TFT基板20及CF基板30後，以80℃的加熱板使塗佈膜乾燥80秒。接著，TFT基板20及CF基板30在氮氣體氣氛下，以200℃的烘箱加熱1小時。藉此，形成在像素電極20B及對向電極30B上之厚度為90nm的配向膜22，32。
接著，在CF基板30上之像素部周緣塗佈紫外線硬化樹脂，形成密封部，在被此密封部所包圍的部分中滴下注入由負型液晶之MLC-7029(merck公司製)所構成之液晶材料。此後，使像素電極20B與對向電極30B對向的狀態，貼合TFT基板20與CF基板30，然後使密封部硬化。接著，以120℃之烘箱加熱1小時，使密封部完全硬化。藉此，液晶層40被封閉，完成液晶胞(cell)。
接著，對於上述製作之液晶胞，在外加實效值電壓10伏特之矩形波的交流電場(60Hz)的狀態下，照射500mJ(波長365nm下之測定)之均勻的紫外線，使配向膜22，32中之配向處理前.化合物進行反應。藉此，在TFT基板20及CF基板30之雙方形成含有配向處理後‧化合物的配向膜22，32。藉此可完成TFT基板20及CF基板30側之液晶分子41A，41B進行預傾之如圖1所示的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。最後，在液晶顯示裝置的外側，以吸收軸直交的方式貼合一對偏光板。
[實施例2B、實施例2C]
實施例2B及實施例2C係調製配向膜材料時，除了以表2所示的比例使用式(A-8)所示之具有交聯性官能基的化合物、式(B-4)所示之具有垂直配向誘發結構部的化合物、式(D-4)所示之化合物、式(C-2)所示之四羧酸二酐外，經過與實施例2A同樣的步驟。
[比較例2]
比較例2係調製配向膜材料時，使用式(F-1)所示之化合物取代式(D-4)所示之化合物外，經過與實施例2C同樣的步驟。
對於此等實施例2A~實施例2C、比較例2之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)測定預傾θ及配向膜22，32之膜密度，同時與實施例1A等同樣測定應答時間，得到表2及圖13所示的結果。
調查液晶分子41之預傾θ時，依據公知方法(T.J.Scheffer等，J.Appl.Phys.，vol.19，2013頁，1980年所記載的方法)藉由使用He-Ne雷射光的結晶轉動法來測定。以下的各種實施例、比較例中，預傾θ的測定方法也同樣。預傾θ係如上述圖2所示，當與玻璃基板20A，30A之表面垂直的方向(法線方向)為Z時，驅動電壓為off的狀態下，對於Z方向之液晶分子41(41A，41B)的指向向量D的傾斜角度。
調查配向膜22，32之膜密度時，將液晶顯示裝置分解，洗淨配向膜22，32的表面後，藉由X射線反射率法測定配向膜22，32之X射線反射率。此測定值理編製於理論的X射線反射率曲線，計算得到膜密度。
如表2及圖13所示，配向膜22，32中之配向處理後‧化合物含有式(4)所示之骨架的實施例2A~實施例2C係因相較於不含有此骨架之比較例2，液晶分子41A，41B之預傾θ變大，配向膜22，32之膜密度降低。而且，實施例2A~實施例2C相較於比較例2，應答時間更縮短。相較於實施例2A、實施例2B、實施例2C時，含有配向處理後‧化合物中所含之式(4)所示之骨架的比例越多，膜密度越低，預傾θ越大，如與其對應，應答時間短縮。
此結果係表示以下的事項。換言之，配向處理前‧化合物之主鏈含有式(4)表示之骨架時，骨架為立體蓬鬆，配向膜22，32係纏合之配向處理前‧化合物之主鏈與主鏈之間形成間隙，以密度疏鬆的狀態形成配向膜22，32。接著，封閉液晶層40後，對液晶層40外加所定的電場時，配向膜22，32附近之液晶分子41之一部份會進入配向膜22，32之配向處理前.化合物的間隙，與其他之一部份的液晶分子41一同對基板面，具有所定的傾斜而進行配向。此狀態下，使配向處理前‧化合物交聯，對配向膜22，32附近之液晶分子41A，41B賦予預傾θ，同時進入配向處理前‧化合物之間隙的液晶分子41被配向處理後‧化合物所保持而固定。因此，配向膜22，32所固定的液晶分子41A，41B，而對其附近之液晶分子41A，41B也賦予預傾θ。因此，液晶層40中之具有預傾θ的液晶分子41A，41B的比例變多，提高應答速度。
此時，膜密度為1.30g/cm3 以下時，對於液晶分子41A，41B可良好的被賦予預傾θ1，θ2，因此應答時間有縮短的傾向，此時，配向膜22，32之膜密度較佳為1.20g/cm3 以上、1.29g/cm3 以下時，更能縮短應答時間。
實施例2A~實施例2C係表示配向膜22，32中之配向處理後‧化合物為含有式(4)所示之骨架之情形的結果，取代式(4)所示之骨架，而含有式(1)~式(3)，式(5)~式(11)所示之骨架時，也可得到與實施例2A~實施例2C同樣的結果。
由此等情形可知，VA型之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)可確認以下的事項。配向膜22，32係基於具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(11)所示之骨架中之至少1種的配向處理前‧化合物，得到配向處理後‧化合物，但是此配向處理後‧化合物對於液晶分子41A，41B賦予預傾θ1，θ2。因此，可更能提高應答特性。
[實施例3]
[實施例3A~實施例3J，實施例3a~實施例3j]
實施例3A係將環丁烷-1，2，3，4-四羧基乙酸二酐、式(E-1)表示之特定二胺化合物及γ-丁內酯溶解於等量NMP中，此溶液在60℃下反應4小時。將所得之反應溶液注入於甲醇中，使反應生成物沈澱。接著，將沈澱物分離後，以甲醇洗淨，在減壓下，以40℃乾燥10小時。藉此合成作為配向處理前‧化合物之高分子化合物前驅物的聚醯胺酸。最後，將所得之聚醯胺酸溶解於NMP中，形成固形分濃度3重量%的溶液後，使用0.2μm之過濾器過濾。如此合成之聚醯胺酸溶液稱為「聚醯胺酸a」。
實施例3a係將實施例3A所得之聚醯胺酸溶解於NMP後，添加吡啶與乙酸酐，此溶液以110℃進行3小時醯亞胺化反應，脫水閉環。接著，反應生成物藉由沈澱‧分離‧洗淨‧乾燥得到聚醯亞胺。最後，將所得之聚醯亞胺溶解於NMP，成為固形分濃度3重量%之溶液後，使用0.2μm之過濾器過濾。如此合成之聚醯亞胺溶液稱為「聚醯亞胺a」。
除了使用式(E-2)~(E-6)、式(D-1)、式(D-3)、式(D-7)、式(D-6)取代式(E-1)表示之特定二胺化合物外，與實施例3A同樣得到「實施例3B之聚醯胺」、「實施例3C之聚醯胺」、「實施例3D之聚醯胺」、「實施例3E之聚醯胺」、「實施例3F之聚醯胺」、「實施例3G之聚醯胺」、「實施例3H之聚醯胺」、「實施例3I之聚醯胺」、「實施例3J之聚醯胺」。接著，除了使用此等9種類的聚醯胺酸取代聚醯胺酸a外，與實施例3a同樣得到「實施例3b之聚醯亞胺」、「實施例3c之聚醯亞胺」、「實施例3d之聚醯亞胺」、「實施例3e之聚醯亞胺」、「實施例3f之聚醯亞胺」、「實施例3g之聚醯亞胺」、「實施例3h之聚醯亞胺」、「實施例3i之聚醯亞胺」、「實施例3j之聚醯亞胺」。除了使用式(F-1)取代式(E-1)表示之特定二胺化合物外，與實施例3A同樣得到「比較例3A之聚醯胺酸」。接著，使用比較例3A之聚醯胺酸取代聚醯胺酸a外，與實施例3a同樣得到「比較例3b之聚醯亞胺」。
接著，使用旋轉塗佈器將此等聚醯胺酸及聚醯亞胺所構成之配向膜材料分別塗佈於TFT基板20及CF基板30後，以80℃的加熱板使塗佈膜乾燥80秒。接著，TFT基板20及CF基板30在氮氣體氣氛下，以200℃的烘箱加熱1小時。藉此，形成在像素電極20B及對向電極30B上之厚度為90nm的配向膜22，32。其次，在CF基板30上之像素部周緣塗佈含有粒徑4μm之氧化矽粒子的紫外線硬化樹脂，形成密封部，在此密封部所包圍之部分中滴下注入由負型液晶之MLC-7029(merck公司製)所構成之液晶材料。此後，使像素電極20B之線部分之中央與對向電極30B之狹縫部31對向的狀態，貼合TFT基板20與CF基板30，然後使密封部硬化。接著，以120℃之烘箱加熱1小時，使密封部完全硬化。藉此，液晶層40被封閉，完成液晶胞(cell)。
接著，對於上述製作之液晶胞，在外加實效值電壓20伏特之矩形波的交流電場(60Hz)的狀態下，照射500mJ(波長365nm下之測定)之均勻的紫外線，使配向膜22，32中之配向處理前‧化合物進行反應。藉此，在TFT基板20及CF基板30之雙方形成含有配向處理後‧化合物的配向膜22，32。藉此可完成TFT基板20及CF基板30側之液晶分子41A，41B進行預傾之如圖4所示的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。最後，在液晶顯示裝置的外側，以吸收軸直交的方式貼合一對偏光板。對於如此製作之實施例3A~實施例3J、實施例3a~實施例3j之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之液晶分子之預傾角之測定值及特性結果如表3所示。由表3可知相較於使用比較例3A之聚醯胺酸、比較例3a之聚醯亞胺的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)時，使用實施例3A~實施例3J之聚醯胺酸、實施例3a~實施例3j之聚醯亞胺的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)之應答速度更快速。表3中，「應答速度」係與實施例1~實施例6同樣測定。
[實施例4]
實施例4係有關本發明之第5態樣~第8態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)及本發明之第5態樣~第12態樣之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)的製造方法。實施例4係使用具有感光性官能基之配向處理前‧化合物/配向處理後‧化合物。具體而言，將下式(AZ-11)~式(AZ-17)所示之偶氮苯系化合物作為具有感光性官能基之配向處理前‧化合物使用，製作在實施例1A所說明之具有與圖11所示之同樣構成、構造的液晶顯示裝置，調查應答特性。
實施例4係使用旋轉塗佈器將9：1之重量比率之式(AZ-11)所示之化合物與式(A-16)所示之化合物作為二胺原料，以式(C-2)所示之四羧酸二酐作為酸二酐的聚醯亞胺材料分別塗佈於TFT基板20及CF基板30後，以80℃的加熱板使塗佈膜乾燥80秒。接著，TFT基板20及CF基板30在氮氣體氣氛下，以200℃的烘箱加熱1小時。藉此，形成在像素電極20B及對向電極30B上之厚度為90nm的配向膜22，32。
其次，在CF基板30上之像素部周緣塗佈含有粒徑3.5μm之氧化矽粒子的紫外線硬化樹脂，形成密封部，在此密封部所包圍之部分中滴下注入由負型液晶之MLC-7029(merck公司製)所構成之液晶材料。此後，使像素電極20B之線部分之中央與對向電極30B之狹縫部31對向的狀態，貼合TFT基板20與CF基板30，然後使密封部硬化。接著，以120℃之烘箱加熱1小時，使密封部完全硬化。藉此，液晶層40被封閉，完成液晶胞(cell)。
接著，對於上述製作之液晶胞，在外加實效值電壓20伏特之矩形波的交流電場(60Hz)的狀態下，照射500mJ(波長365nm下之測定)之均勻的紫外線，使配向膜22，32中之配向處理前‧化合物變形。藉此，在TFT基板20及CF基板30之雙方形成含有配向處理後‧化合物(變形後的高分子化合物)的配向膜22，32。藉此可完成TFT基板20及CF基板30側之液晶分子41A，41B進行預傾的液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。最後，在液晶顯示裝置的外側，以吸收軸直交的方式貼合一對偏光板。
使用式(AZ-12)~式(AZ-17)所示之化合物取代式(AZ-11)所示之化合物，與上述同樣完成液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。
為了比較而使用下式表示之化合物取代式(AZ-11)所示的化合物，與上述同樣完成液晶顯示裝置(液晶顯示元件)。此液晶顯示裝置(液晶顯示元件)稱為比較例4。
對於如此製作之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)測定預傾θ及應答時間，得到如表4的結果。
由表6可知，相較於比較例4時，實施例4的應答速度更快。比較例4幾乎未被賦予預傾θ。
以上舉較佳之實施形態及實施例說明本發明，但是本發明不限於此等之實施形態等，可為各種的變形。例如實施形態及實施例係說明VA型之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，但是本發明並非限定於此等，也可適用於TN型、IPS(In Plane Switching)型、FFS(Fringe Field Switching)型或OCB(Optically Compensated Bend)型等其他的顯示模式。此時，也可得到同樣的效果。但是本發明與未施予預傾處理者比較時，在VA型時，相較於IPS型或FFS型更能發揮較高之應答特性的改善效果。
實施形態及實施例中主要說明透過型之液晶顯示裝置(液晶顯示元件)，但是本發明並不限於透過型，例如也可為反射型。作為反射型時，像素電極為藉由鋁等之具有光反射性的電極材料所構成。
[圖1]圖1係本發明之液晶顯示裝置之模式的一部份剖面圖。
[圖2]圖2係說明液晶分子之預傾的模式圖。
[圖3]圖3係說明圖1所示之液晶顯示裝置之製造方法的流程圖。
[圖4]圖4係表示說明圖1所示之液晶顯示裝置之製造方法之配向膜中之高分子化合物(配向處理前‧化合物)之狀態的模式圖。
[圖5]圖5係說明圖1所示之液晶顯示裝置之製造方法之基板等之模式的一部份剖面圖。
[圖6]圖6係說明圖5後續步驟之基板等之模式的一部份剖面圖。
[圖7]圖7(A)及圖7(B)係分別表示說明圖6後續步驟之基板等之模式的一部份剖面圖及配向膜中之高分子化合物(配向處理後‧化合物)之狀態的模式圖。
[圖8]圖8係圖1所示之液晶顯示裝置的電路構成圖。
[圖9]圖9係本發明之液晶顯示裝置之變形例之模式的一部份剖面圖。
[圖10]圖10係圖9所示之液晶顯示裝置之變形例之模式的一部份剖面圖。
[圖11]圖11係本發明之液晶顯示裝置之其他變形例之模式的一部份剖面圖。
[圖12]圖12係表示實施例1之外加電壓與應答時間之關係的特性圖。
[圖13]圖13係表示實施例2之外加電壓與應答時間之關係的特性圖。
[圖14]圖14係說明變形後之高分子化合物與液晶分子之關係的概念圖。
10A，10B，10C．．．像素
20．．．TFT基板
20A．．．玻璃基板
20B．．．像素電極
21．．．狹縫部
22，32．．．配向膜
30．．．CF基板
30A．．．玻璃基板
30B．．．對向電極
40．．．液晶層
41．．．液晶分子
41A，41B，41C．．．液晶分子
50．．．像素分離部

Claims (29)

  1. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子之液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(3)及式(6)~式(9)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物之側鏈經交聯的化合物，側鏈經交聯的化合物係對液晶分子賦予預傾；
  2. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有 (a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物之側鏈經交聯的化合物，側鏈經交聯的化合物係對液晶分子賦予預傾。
  3. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)金剛烷同系物或(b)螺化合物、或(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物的側鏈經交聯的化合物，側鏈經交聯的化合物係對液晶分子賦予預傾， 其中A及B係相同或相異之3價以上之有機基。
  4. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有交聯性官能基作為側 鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之側鏈經交聯的化合物，側鏈經交聯的化合物係對液晶分子賦予預傾， 其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係氧原子，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
  5. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件， 一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(3)及式(6)~式(9)表示之骨架中之至少1種的化合物，化合物係對液晶分子賦予預傾；
  6. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構的化合物，化合物係對液晶分子賦予預傾。
  7. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)金剛烷同系物或(b)螺化合物或、(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構的化合物， 化合物係對液晶分子賦予預傾，其中A及B係相同或 相異之3價以上之有機基。
  8. 一種液晶顯示裝置，其特徵係具備具有被設置於一對基板之對向面側之一對配向膜及被設置於一對配向膜之間之含有液晶分子的液晶層的液晶顯示元件，一對配向膜中之至少一方係含有具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有具有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物的化合物，化合物係對液晶分子賦予預傾， 其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係氧原子，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或 相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
  9. 如申請專利範圍第1~8項中任一項之液晶顯示裝置，其中一對配向膜係具有相同的組成。
  10. 如申請專利範圍第1~3項及第5~7項中任一項之液晶顯示裝置，其中主鏈係重複單位中含有醯亞胺鍵。
  11. 如申請專利範圍第1~8項中任一項之液晶顯示裝置，其中一對配向膜中之一方的膜密度為1.30g/cm3 以下。
  12. 如申請專利範圍第1~8項中任一項之液晶顯示裝置，其中化合物係含有使液晶分子對於一對基板排列成所定方向的結構。
  13. 如申請專利範圍第1~8項中任一項之液晶顯示裝置，其中一對基板係由具有像素電極之基板及具有對向電極之基板所構成，液晶分子係具有負的介電常數異向性。
  14. 如申請專利範圍第1~8項中任一項之液晶顯示裝置，其中一對基板中至少一方係在液晶層側設置具有狹縫之電極或突起。
  15. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(3)及式(6)~式(9)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板 ，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟；
  16. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟。
  17. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)金剛烷同系物或(b)螺化合物或、(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、 封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟，其中，A及B係相同或相異之3價以上之有機基。
  18. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈交聯，對液晶分子賦予預傾的步驟， 其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係氧原子，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
  19. 如申請專利範圍第15~18項中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其係對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，照射紫外線使高分子化合物之側鏈交聯。
  20. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(3)及式(6)~式(9)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、 一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟； 。
  21. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟。
  22. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)金剛烷同系物或(b)螺化合物或、(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶 層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟，其中，A及B係相同或相異之3價以上之有機基
  23. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，使高分子化合物之側鏈變形，對液晶分子賦予預傾的步驟， 其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係氧原子，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
  24. 如申請專利範圍第20~23項中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其係對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，照射紫外線使高分子化合物之側鏈變形。
  25. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(1)~式(3)及式(6)~式(9)表示之骨架中之至少1種之高分子化合物所構成之第1配向 膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟；
  26. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)2個以上之面結構彼此扭轉之骨架結構或(b)2個以上之八員環以下之立體結構彼此扭轉之骨架 結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟。
  27. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有(a)金剛烷同系物或(b)螺化合物或、(c)含有2個以上之環結構，且至少2個環結構彼此共同具有至少2個以上之原子之式(21)表示的結構之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟， 其中，A及B係相同或相異之3價以上之有機基。
  28. 一種液晶顯示裝置之製造方法，其特徵係含有：在一對基板之一方形成由具有交聯性官能基或感光性官能基作為側鏈，同時主鏈中含有式(31)或式(32)表示之化合物之至少一方作為前驅物二胺之聚醯亞胺化合物之高分子化合物所構成之第1配向膜的步驟、一對基板之另一方形成第2配向膜的步驟、使第1配向膜與第2配向膜對向的方式配置一對基板，第1配向膜與第2配向膜之間封閉含有液晶分子之液晶層的步驟、封閉液晶層後，藉由對高分子化合物照射能量線，對液晶分子賦予預傾的步驟， 其中，R2、R5、R6及R7係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R3及R4係氧原子，a、d、e及f係0以上、4以下之整數，b及c係1，R8、R11、R12及R13係相同或相異之烷基、烷氧基或鹵原子，R9及R10係相同或相異之2價有機基，g、j、k及l係0以上、4以下之整數，h及i係0或1。
  29. 如申請專利範圍第25~28項中任一項之液晶顯示裝置之製造方法，其係對液晶層外加所定電場，使液晶分子配向，對高分子化合物照射紫外線。
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